Analisis Hazop

CAPITULO I:

ANTECEDENTES

I.I DESCRIPCIÓN Y UBICACIÓN DE LA PLANTA HIDRODESULFURADORA DE NAFTAS U-400-I.

I.II ÚLTIMO ANALISIS DE RIESGO EFECTUADO.

CAPITULO II:

METODOLOGÍA USADA

II.I METODOLOGÍA HAZOP

II.II ANALISIS DE CONSECUENCIAS

CAPITULO III:

III.I DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE LA HIDRODESULFURADORA DE NAFTAS

CAPITULO IV:

DESARROLLO

IV.I ANALISIS HAZOP

IV.II ANÁLISIS LOPA

CAPITULO V:

V. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.

ANEXOS:

GLOSARIO DE TERMINOS TECNICOS

SIMBOLOGIA DEL PROCESO

GRAFICOS DE RESULTADOS

CAPITULO I: ANTECEDENTES

1.1 DESCRICIÓN Y UBICACIÓN DE LA PLANTA HIDRODESULFURADORA DE NAFTAS U-400-I.

La Refinería “Ing. Antonio Dovalí Jaime” se dedica a la refinación del petróleo crudo. La planta Hidrodesulfuradora de Naftas U-400-I se construyó con la finalidad de; eliminar el azufre de la gasolina ligera proveniente de las plantas de destilación atmosférica, así mismo se prepara la carga a la unidad Reformadora de Naftas U-500-I. La Planta Hidrodesulfuradora de Naftas U-400-I de la Refinería “Ing. Antonio Dovalí Jaime”, inició se encuentra dentro del sector 3 que inició operaciones en el año de 1981. La Planta Hidrodesulfuradora de Naftas U-400-I cuenta con una superficie total de 10,093 m2 aproximadamente 1 hectáreas, la cual esta destinada para el desarrollo de las actividades productivas.

La planta Hidrodesulfuradora de Naftas U-400-I tiene una capacidad de procesamiento de 25000 BPD de nafta pesada procedente de la Planta Combinada y 572 BPD de gasolina proveniente de las Plantas Hidrodesulfuradoras de Destilados Intermedios.

La hidrodesulfuración es un proceso de refinación catalítica que utiliza un catalizador selectivo, en combinación con una corriente de gas rica en hidrógeno, para descomponer los compuestos de azufre, oxígeno, nitrógeno, cloruros y compuestos metálicos, así como para saturar las oleofinas presentes en las gasolinas. Los metales se eliminan por fijación de los mismos sobre la superficie del catalizador. También se elimina agua obteniéndose un producto seco y libre de impurezas. Todas estas mejoras en las gasolinas se logran con poca o ninguna pérdida del producto.

La Planta Hidrodesulfuradora de Naftas U-400-I fue diseñada por el Instituto Mexicano del Petróleo (IMP) para Petróleos Mexicanos. Los productos que se obtienen en esta planta son:

Gasolina Desulfurada LPG Pentanos-Hexanos; y Gas Amargo

Domicilio del establecimiento:

Parque Industrial Salina Cruz.

Calle: km 6, Carretera Federal 185, Transísmica Salina Cruz - Tehuantepec.

Localidad: Salina Cruz.

Municipio: Salina Cruz.

Código Postal: 70620

Entidad Federativa: Oaxaca.Teléfonos: 01 97 14 90 16, 01 97 14 90 00 ext. 50312

La Planta Hidrodesulfuradora de Naftas U-400-I se encuentra en el interior de la Refinería “Ing. Antonio Dovalí Jaime”; en las calles No. 7 y 9 ó 8 y 10.

La planta Hidrodesulfuradora de Naftas U-400-I tiene una estrecha vinculación con la sociedad ya que es una fuente de empleo y por ende de desarrollo socio económico de la población. Es una parte integral de la Refinería ya que las gasolinas que se producen con el mínimo de sustancias sulfuradas en ellas, contribuye a la disminución de la contaminación generada por los automotores.

1.2 ULTIMO ANALISIS DE RIESGO EFECTUADO.

En el “Análisis integral de riesgos modalidad; Análisis detallado de riesgo", Anexo “H” realizado por COMIMSA en Diciembre de 1996, se muestra copia de; la licencia de funcionamiento, registro de aguas residuales, manifiesto como empresa generadora de residuos peligrosos y reporte semestral de movimientos de residuos peligrosos de la Refinería. En la tabla 1.1 se muestran los números de oficio de cada uno de las licencias antes mencionadas.

Tabla 1.1 AUTORIZACIONES OFICIALES

CONCEPTO No. DE AUTORIZACIÓNNúmero de licencia de funcionamiento LICENCIA No. 2006.Titulo de concesión Oficio No. 050AX124610/221 SGROONúmero de registro manifiesto como empresageneradora de residuos peligrosos

No. 20/079/3530/001/99Con fecha del 23 de febrero de 1999.

Número de licencia de funcionamiento de la Refinería“Ing. Antonio Dovalí Jaime”. SEMARNAP-020-001/98

Solamente dividiendo a la planta en un número de secciones diferentes tipos, pueden establecerse las características de riesgo de las diferentes unidades de la planta; de otra manera, toda la planta o una gran parte de ella se caracterizaría por la sección más peligrosa. También permite considerar límites para que los incidentes no se extiendan a otras unidades de alta inversión de capital desde la sección más peligrosa. Las secciones consideradas de acuerdo al “Análisis integral de riesgos modalidad; Análisis detallado de riesgo”, Anexo H realizado por COMIMSA en diciembre de 1996, para el cálculo del índice Mond son:

1. Sección de reacción (destilados intermedios)

2. Sección de fraccionamiento.

A continuación se presenta un sumario del resultado del índice de fuego explosión y toxicidad MOND, y la memoria de cálculo detallada de acuerdo al “Análisis integral de riesgos modalidad; Análisis detallado de riesgo”, Anexo H realizado por COMIMSA en diciembre de 1996 se presenta en el Anexo IV.

Sumario del Índice Mond de la Unidad Hidrodesulfuradora de Naftas No. 1 (U-400-I).

ÁREA / PAÍSMÉXICO

DIVISIÓNPEMEX REFINACIÓN

LOCALIDADSALINA CRUZ, OAXACA

SITIOREF.”ING. ANTONIO DOVALI JAIME”

UNIDAD DE MANUFACTURA

Unidad Hidrodesulfuradora de Naftas No. 1 (U-400-I)

TIPO DE OPERACIÓN

PREPARADO POR REVISADO POR FECHA

SECCIÓN DE PROCESO

MATERIAL PRINCIPAL

Factor Material

FM

Carga de fuego

FF

Índice de explosión

EF

Índice de explosiónaérea

AF

Índice total Mond

RF

Torre debutanizadora

Destilados Naftas e hidrógeno18.8 50581

Bajo8.01

Muy Alto32349

Muy Alto491852

Muy Extremo

Sección de Calentadores

Hidrocarburos, Hidrógeno, Gas Combustible,Combustóleo

56.49 2605.52Ligero

1.44Bajo

326.56Alto

5684.61Muy Alto

Reactor (NAFTA) DC-401

Destilados Naftas56.49 555900.9

Muy Alto6.86

Muy Alto12072

Muy Alto2501427.91

Muy Extremo

Torre desisoxexanizadora

Destilados Naftas18.8 25898.88

Ligero7.65

Muy Alto14887.79Muy Alto

207774.46Muy Extremo

CAPITULO II: METODOLOGIA USADA

II.I METODOLOGÍA HAZOP

El análisis de peligros y oprabilidad (HAZard and OPerability Analysis, HAZOP). Conocido también como análisis de riesgos y operabilidad o análisis funcional de operabilidad (AO), en un método que fue diseñado en Inglaterra en la década de los sesenta por Imperial Chemical Industries (ICI) para aplicarlo al diseño de plantas de fabricación de pesticidas.

La definición dada por la Chemical Industry Association en su guía es:

“La aplicación de un examen crítico, formal y sistemático a un proceso o proyecto de ingeniería de nueva instalación, para evaluar el riesgo potencial de la operación o funcionamiento incorrecto de los componentes individuales de los equipos, y los consiguientes efectos sobre la instalación como conjunto.”

El análisis HAZOP es una técnica deductiva para la identificación, evaluación cualitativa y prevención del riesgo potencial y de los problemas de operación derivados del funcionamiento incorrecto de un sistema técnico. El análisis pretende, mediante un protocolo relativamente sencillo, estimular la creatividad de un equipo con diferente formación para encontrar los posibles problemas operativos.

La técnica se fundamenta en el hecho de que las desviaciones en funcionamiento de las condiciones normales de operación y diseño suelen conducir a un fallo del sistema. La identificación de estas desviaciones se realiza mediante una metodología rigurosa y sistemática. El fallo del sistema puede provocar desde una parada sin importancia del proceso hasta un accidente mayor de graves consecuencias.

Metodología del análisis

El paso previo para el desarrollo del análisis es la definición del objetivo y el alcancce del estudio, de los límites físicos de la instalación o el proceso que se quiera estudiar y de la información requerida.Además debe estudiarse el sistema o proceso ya definido para conocer la información disponible, prepararla y organizar el equipo de estudio, y planear la secuencia de estudio y las sesiones de trabajo.

Después del estudio previo se puede comenzar el análisis propiamente dicho. El primer paso es la selección de los elementos críticos que deben estudiarse (depósitos, reactores, separadores, etc.). A continuación, sobre cada nodo de estudio, que corresponde a cada línea de fluido de cada

elemento seleccionado, y de forma secuencial y repetitiva, se aplican las palabras guía (no, más, menos, otro, parte de, etc.) a cada una de las condiciones de operación del proceso, las substancias y las variables que intervienen (flujo, presión, temperatura, nivel, tiempos, etc.). Operando de esta manera se generan las derivaciones significativas de las condiciones normales de operación y se realiza un repaso exhaustivo de los posibles funcionamientos anómalos.

Las principales palabras guía propuestas originalmente por ICI y los parámetros de procesos a los que se aplican se muestran en la tabla 1.1. Un caso particular es el estudio de procesos discontinuos y manuales operativos, donde se forman las operaciones propiamente (carga, descarga, etc.) como parámetro sobre las cuales aplicar las palabras guía.

El estudio de las desviaciones conduce a la identificación de sus posibles causas y consecuencias y, por lo tanto, del riesgo potencial y los problemas derivados de un funcionamiento incorrecto, paralelamente ordenamente en forma de tabla (tabla 2), hecho que permite la evaluación cualitativa de las medidas de control y seguridad. A partir de esta información es relativamente sencillo implementar nuevas para la mejora de la seguridad y fiabilidad del sistema.

La metodología inicialmente desarrollada por ICI propone la aplicación de las palabras guías a todas las líneas de flujo de todos los equipos principales que conformen la instalación. Acutalmente, las desviaciones se generan en un numero de equipos seleecionados según diferentes criterios, Hay numerosas variaciones del protocolo de análisis que pretenden mejorar la baja efectividad del método clásico, donde hasta el 90% de las cuestiones planteadas pueden resultar irrelevantes oara la mejora de la seguridad del proceso.

En general, las modificaciones al protocolo de análisis mantienen la utilización de las palabras guía para generar las desviaciones. Estas modificaciones se efectúan dos aspectos:

- Modificación del protocolo de análisis para la generación de desviaciones, mediante la itroducción de criterios para la selección de nódulos críticos de estudio, utilización de listados de control, etc.

- Modificación de las cabeceras de las tablas de documentación del análisis, añadiendo columnas, índices numéricas, etc.

Tabla 1.1. Resumen de palabras guías y variables de proceso utilizada en los análisis HAZOP

Palabra guía

Significado Parámetro de proceso Ejemplos de desviación

No Negación de la intensión del diseño

TemperaturaPresión

NivelReacción

ComposiciónCaudal

VelocidadTiempo

ViscosidadMezclaVoltajeAdición

SepraciónpH

“No”+ “Caudal”=Falta de caudal

Menos Disminución cuantitativa “Menos”+”Nivel”=Bajo nivel

Más Aumento cuantitativo “Más”+”Presión”=Presión excesiva

Otro Sustitución parcial o total “Otra”+”composición”=Presencia de impurezas

Inversa Función opuesta a la intención de diseño

“Inverso”+”Caudal”=Flujo inverso

Tabla 2 Modelo orientativo de tabla HAZOP

SOCIDEDAD:LOCALIDAD:INSTALACIÓN:

FECHA:Revisión:Plano Núm

PALABRA GUÍA

VARIABLE DESVIACIÓN CAUSAS POSIBLES

CONSECUENCIAS POSIBLES

MEDIDAS CORRECTORAS

II.II ANALISIS LOPA

La metodología de LOPA fue introducida a principios de los años 90´s, y ha ganado popularidad en los últimos años como técnica para la determinación del SIL. En la literatura encontramos que LOPA es referida como una técnica de valoración del riesgo y como una herramienta de análisis de riesgos. Otras aplicaciones que se han desarrollado entorno a LOPA son como herramienta de planeación de inversión, investigación de accidentes y manejo de cambios.

LOPA es un método semi-cuantitativo que utiliza categorías numéricas para estimar los parámetros requeridos para calcular la reducción del riesgo necesario con ciertos criterios de aceptación (CCPS, 2001). En una Valoración Cuantitativa de Riesgos (QRA) los modelos matemáticos y la simulación son frecuentemente utilizados para para estimar los daños o la escalacion de estos, como son los análisis de dispersión, modelos de sobre-presión en explosiones o fuegos. En adición los Arboles de Falla (FTA) y otros métodos son utilizados para calcular la frecuencia del evento. En LOPA juicios simplificados, tablas y referencias bibliográficas son utilizados para obtener los números deseados, pero también es posible partir de los valores simulados y calculados como en las valoraciones cuantitativas de riesgo, dando una mayor certeza a LOPA.

CAPITULO III:

3.1 DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE LA HIDRODESULFURADORA DE NAFTAS U-400-I.

La planta Hidrodesulfuradora de Naftas U-400-I está diseñada de acuerdo a las normas, estándares y códigos nacionales e internacionales. Aunado a lo anterior, se conservan los siguientes criterios globales para los aspectos sísmicos, mecánicos y meteorológicos:

Criterios globales para diseño por sismo.

Para el diseño sísmico es necesario conocer esencialmente dos conceptos: el espectro de diseño sísmico y la ductilidad o factor de comportamiento sísmico de cada construcción (edificio, cimentación reactores, cimentación columnas, cimentación tanques de almacenamiento, entre otros).

De acuerdo a la regionalización del manual CFE (MDOC), la zona de la planta Hidrodesulfuradora de Naftas U-400-I se asienta en la zona D (ver figura III.7-1 del capítulo III), el terreno se considera duro o firme.

La mayor parte de las estructuras industriales están cimentadas con zapatas de concreto reforzado y ocasionalmente con losas del mismo material. Los tanques, las chimeneas y los reactores se desplantan sobre una retícula octagonal de trabes, en planta. Estas trabes se apoyan a su vez sobre zapatas o sobre losas. Las torres de enfriamiento se cimientan con losas de concreto armado. Las columnas de los racks se apoyan sobre zapatas aisladas de concreto reforzado.

Criterios globales para diseño por viento.

Pueden citarse las siguientes características de diseño de equipo, en las que se considera la influencia del viento: para tanques de almacenamiento cilíndricos de 5 a 50 m de diámetro y de 5 a 14 m de altura; las torres de enfriamiento de sección sensiblemente rectangular, con un ancho cercano a los 20 m y una altura de 25 m; reactores y columnas de destilación de forma cilíndrica de 5 a 8 m de diámetro y altura total de 10 a 15 m.

Criterios globales para diseño mecánico.

Las tuberías se rigen por los siguientes criterios genéricos:

• La presión de diseño no es menor que la presente por condiciones severas de presión (interna o externa) y temperatura resultante de la operación normal.

• Las condiciones más severas, de presión y temperatura coincidentes, son combinaciones de mayor espesor y rangos de trabajo.

• Cualquier sistema de tuberías que pueda bloquearse al aislarlo de su válvula de alivio, está diseñada, para la máxima presión que desarrolle para esta condición.

• La temperatura de diseño es tal que representa la condición más severa.

• El diseño de las tuberías contempla los efectos de proceso y ambientales por enfriamiento, expansión de los fluidos y congelamiento.• También se incluyeron los efectos dinámicos (impacto, viento, sismos, vibración, reacciones por descarga, efectos de cargas, cargas vivas, cargas muertas).

• Incluye los efectos de contracción y expansión térmica (restricción de movimiento, gradientes de temperatura, expansión, soportes, anclajes y movimientos en los extremos).

• El número de ciclos o variaciones no se excede de 7,000 durante la vida del sistema de tubería.

• La variación de la presión en ningún caso excederá la presión de prueba del sistema de tubería.

• Si las condiciones de operación más críticas, no duran más de 10 horas en un tiempo cualquiera y la suma no es mayor de 100 horas por año, es permitido exceder el límite de la presión o el esfuerzo permisible a su temperatura existente en las condiciones de operación críticas, hasta 33% como máximo.

• Sí las condiciones de operación más críticas, no duran más de 50 horas en un tiempo cualquiera y la suma no es mayor de 500 horas por año, es permitido exceder el límite de la presión o el esfuerzo permisible a su temperatura existente en las condiciones de operación críticas, hasta un 20% máximo.

• Cuando sea necesario; el espesor de la pared del tubo debe ser incrementado para prevenir sobre esfuerzos, colapso, daño o deflexión, debido a cargas sobre puestas.

Los recipientes a presión de la planta Hidrodesulfuradora de Naftas U-400-I cumplen con lo indicado por ASME y API-650, entre otros conceptos se tiene:

El espesor de toda placa sujeta a presión, después de conformada, no es menor que el espesor mínimo indicado por los planos de fabricación

Las cabezas conformadas para recipientes a presión son de una sola pieza. La temperatura usada en el diseño, es como mínimo, la temperatura

media del metal a través del espesor, a las condiciones de operación esperadas del proceso.

En ningún caso deberán excederse las temperaturas máximas de la superficie del metal (tablas de esfuerzos de materiales).

Cuando puedan ocurrir cambios cíclicos de temperatura, con cambios menores en la presión, el diseño se basa en la más alta temperatura probable.

Los recipientes se diseñan como mínimo, para la condición coincidente más severa de presión y temperatura esperada en operación normal.

Las cargas en el diseño de un recipiente son: la presión de diseño, cargas de impacto, peso del recipiente y su contenido, cargas sobrepuestas, cargas por viento y sismo, etc.

Debe resaltarse que los códigos, normas y estándares aplicados superan ampliamente las consideraciones que resultaren de los datos de fenómenos climáticos adversos, extremos y habituales. Como es evidente, los fenómenos naturales también son considerados, en particular el aspecto sísmico característico de la República Mexicana y en particular de la zona correspondiente a la planta Hidrodesulfuradora de Naftas U-400-I.

Dentro de las normas que se utilizan para el diseño y construcción se tienen las que se listan en la tabla V.1-1, de acuerdo al área especializada de la ingeniería de proyecto y construcción, la cita de normas inicia por lo mencionado con la disciplina civil y posteriormente se mencionan las normas que rigen otras ramas de ingeniería de plantas.

TABLA V.1-1 Normas, Códigos y Estándares del Área Civil

ESTRUCTURAS DE CONCRETOELEMENTO

ESTRUCTURAL REGLAMENTOS NOMENCLATURA

Pilotes

ACI American Concrete InstituteRCDF Reglamento de Construcción del D.F.CFE C.F.E. Manual de Diseño de Obras Civiles MDOC.

AASHTOAmerican Association of State Highway and TrafficOfficials

Zapatas ACI American Concrete InstituteRCDF Reglamento de Construcción de Oaxaca

Trabes

ACI American Concrete InstituteRCDF Reglamento de Construcción del D.F

CFEComisión Federal de Electricidad, MDOC(diseño porsismos y viento)

AASHTO American Association of State Highway and TrafficOfficials

Losas

ACI American Concrete Institute

CFE Comisión Federal de Electricidad, MDOC(diseño porsismos y viento)


ColumnasACI American Concrete Institute

RCDF Reglamento de Construcción del D.F.CFE Comisión Federal de Electricidad

Trabes y Columnas

AISC American Institute of Steel ConstructionASTM American Society of Testing MaterialAREA Asociación Americana de Ingenieros de Ferrocarriles


AISI American Iron and Steel InstituteAWS American Welding Association

AHMSA Manual de Altos Hornos de México.

CFEComisión Federal de Electricidad, Manual de diseño deobras Civiles (diseño por sismos y viento)

Armaduras

AISC American Institute of Steel ConstructionASTM American Society of Testing MaterialAREA Asociación Americana de Ingenieros de Ferrocarriles


AISI American Iron and Steel InstituteAWS American Welding Association


CFE Comisión Federal de Electricidad, Manual de Diseño deObras Civiles.

Placas “base de columna”

AISC American Institute of Steel ConstructionASTM American Society of Testing MaterialAWS American Welding Association


CFE Comisión Federal de Electricidad, Manual de Diseño deObras Civiles.

En la tabla V.1-2 se hace referencia a las normas, códigos y estándares de otras especialidades que incluyen la presencia de fenómenos naturales tales como precipitación pluvial, temperatura, heladas, etc.

TABLA V.1-2 Normas, Códigos y Estándares

En general el diseño de ingeniería y construcción de la planta Hidrodesulfuradora de Naftas U-400-I considera, determinante, la influencia de los fenómenos naturales, mismos que generan las condicionantes y quedan implícitos en los procedimientos de cálculo generales y particulares.

En los archivos técnicos de la superintendencia de ingeniería y construcción de la Refinería “Ing. Antonio Dovalí Jaime” se tienen los volúmenes de normalización de ingeniería (10,000 hojas de especificaciones), en ellos se expresan los conceptos que rigen el diseño y construcción de la instalación.

De acuerdo al sitio seleccionado para el desarrollo del proyecto y sus condiciones particulares, en la construcción de la Planta Hidrodesulfuradora de Naftas U-400-I, se tomaron en cuenta los requerimientos de diseño siguientes:

Condiciones del Sitio

Localización: Salina Cruz, estado de Oaxaca

Elevación: 4.50 m sobre el nivel medio del mar

Condiciones Atmosférias

Condición Atmosférica CantidadTemperatura ambiente máxima extrema 38CTemperatura ambiente mínima extrema 17CPresión barométrica 760 mm Hg.Humedad máxima relativa 96.9 %Humedad mínima relativa 37.8 %Lluvia. Considerando un periodo de 10 años o mayorMáxima horaria (en una hora) 80.00 mm de lámina de agua.Máxima al día (en 24 hrs.) 348.00 mm de lámina de agua.Caída de nieve No aplica.Efectos de viento 182.0 km/hr. (50.5 m/s) velocidad máxima de diseño.Topografía Relieves mínimos

Estrato superiorSe realizó un estudio de mecánica de suelos. Consolidación del terreno pormedio de pilotes de concreto armado f´c=300 kg/cm2. Tipo fricción en unacantidad de 181 pilotes.

Zona sísmica De acuerdo con CFE c.1.3. Es una zona sísmica tipo D. Los esfuerzoscalculados están conforme a esta clasificación.

Bases de Diseño de Cargas Externas.

En las especificaciones para el diseño general de la ingeniería civil, se consideró lo siguiente:

Carga muerta “D”: Se consideró la carga muerta del peso de los materiales que forman una parte permanente de la unidad estructural, incluyendo materiales a prueba de fuego y aislamiento.

Carga “P” de tuberías: Para el diseño del sistema estructural se consideró la carga de las tuberías y su propio peso.

Carga de equipo “EQ”: Para el diseño del sistema estructural, se consideró las condiciones de operación de los equipos y su propio peso.

Carga viva “L”: La carga viva se consideró como las cargas distribuidas uniformemente en la proyección horizontal de áreas especificadas, de cargas móviles, incluyendo personal, herramientas, equipo vario, grúas, elevaciones, partes de equipo desarmado y almacenamiento temporal de material.

Cargas por Viento “W”: Las cargas por viento fueron calculadas de acuerdo con ASCE 7-93, sección 6 (ANSI a 58.1)

Velocidad básica del viento; 182.0 km/hr (50.5 m/s) a una altura estándar de 15 m.

Para equipo soportado en estructuras y escaleras, se realizaron cálculos separados de las cargas de viento: para recipientes, donde el área proyectada incrementa estos factores, se realizaron los cálculos correspondientes.

La velocidad de presión qz en alturas Z arriba del terreno

fue calculada

según la fórmula:

qz= 0.00494 Kz (I V)2 (Kg/cm2)

En donde:

Kz= Coeficiente de la velocidad de presión (dado en la tabla 6 de ASCE 7-93) I = Factor de importanciaV= Velocidad básica del viento Km/hr

La fuerza F de diseño en estructuras o la presión de diseño P en los edificios se determinó por la ecuación dada en la tabla 4 de ASCE 7-93.

Sensibilidad flexible de las estructuras al viento, se consideró una de las dos propiedades siguientes:

Una altura excedente 5 veces al menos, de la dimensión

horizontal.

Frecuencia fundamental menor que 1Hz.

Las fuerzas por viento en tales estructuras se determinaron de acuerdo a ASCE 7-93. Sección 6.6 así, los valores considerados son:

Velocidad básica del viento (V) a una altura estándar L, del nivel

de piso (10 m) = 182.00 km/hr (50.5 m/s). Categoría de exposición del terreno (ASCE 7-93, Sección 6.5.3) = C Factor de importancia I = 1.07 para áreas peligrosas y 1.00 para otras áreas

en la línea oceánica.

Consideración de cargas dinámicas tales como un vórtice expandido de forma cilíndrica que se extiende sobre 30 m. arriba del nivel de piso terminado o tendiendo una relación de altura/diámetro en exceso de 15.

Las estructuras se diseñaron con una fuerza F por viento, de acuerdo a la fórmula:

F = qz Gh Cf Af (F=W en cargas

combinadas).

En donde:

Gz= Factor de ráfaga a una altura Z arriba del NPT adjunto, (Tabla 8, ASCE 7-93). Gh= Factor de ráfaga en la parte alta de la estructura (Tabla 8, ASCE 7-93). Cf= Coeficiente de fuerza (ASCE 7-93).

Af= Área proyectada, perpendicular normal al viento.

Carga sísmica E: De acuerdo a la zona sísmica “D” (CFE C.1.3).

Cargas por impacto I: Las cargas para partes de estructura las cuales soportan equipos con fuerza de impacto se tomaron las consideraciones siguientes:

Cargas verticales. Incremento. Para soportar maquinaria reciprocante 50% Para soportar grúas viajeras 25% Para soportar monorrieles 25% Para soportar pescantes 50% Cargas horizontales para grúa viajera o monorrieles Sin Dato. En la dirección del movimiento 20% En dirección perpendicular 10%

Cargas por vibración “Iv”: Las cargas por vibración inducidas por la vibración del equipo, de acuerdo con los datos de carga del equipo.

Cargas térmicas “Th”: Las cargas térmicas debidas a cambios en la temperatura, tales como; aquellas causadas por recipientes o tubería en contracción o expansión y la contracción o expansión de las estructuras, los coeficientes considerados fueron los siguientes:

Acero a acero 0.3

Acero a concreto 0.4

Acero a teflón 0.01

Concreto a suelo 0.1

V.2. Descripción detallada del proceso por líneas de producción, reacción principal y secundarias en donde intervienen materiales considerados de alto riesgo (debiendo anexar diagramas de bloques).

La Planta Hidrodesulfuradora de Naftas U-400-I fue diseñada por el Instituto Mexicano del Petróleo (IMP) para Petróleos Mexicanos. Fue puesta en operación en 1991. Los productos que se obtienen en esta planta son:

• Gasolina Desulfurada;

• LPG;

• Pentanos-Hexanos; y

• Gas Amargo.

Tipo de Proceso

El proceso, propiedad del IMP consiste en un hidrotratamiento catalítico de las naftas que posteriormente serán sometidas al proceso de reformación. El catalizador, desarrollado por el IMP es del tipo bimetálico a base de Co-Mo.

Objetivo

Eliminación de azufre de la gasolina ligera proveniente de las plantas de destilación atmosférica para preparar la carga a la unidad Reformadora de Naftas.

La hidrodesulfuración es un proceso de refinación catalítica que utiliza un catalizador selectivo, en combinación con una corriente de gas rica en hidrógeno, para descomponer los compuestos de azufre, oxígeno, nitrógeno, cloruros y compuestos metálicos, así como para saturar las oleofinas presentes en las gasolinas. Los metales se eliminan por fijación de los mismos sobre la superficie del catalizador. También se elimina agua obteniéndose un producto seco y libre de impurezas. Todas estas mejoras en las gasolinas se logran con poca o ninguna pérdida del producto.

Para llevar a cabo lo anterior, la carga se mezcla con una corriente rica en hidrógeno procedente de la planta reformadora, vaporizándose en el tren de precalentamiento y en el calentador a fuego directo antes de entrar al reactor. La hidrogenación se lleva a cabo a través de un lecho fijo de catalizador cuyos principios activos son Co-Mo.

Las reacciones que se efectúan son las siguientes:

Saturación de oleofinas con producción de parafinas y naftenos. Hidrogenación de los compuestos de nitrógeno con producción de parafinas y H2S. Hidrogenación de los compuestos de nitrógeno con producción de parafinas y

amoniaco. Eliminación de oxígeno con producción de hidrocarburos y agua.

Las tres primeras reacciones son altamente exotérmicas. La hidrogenación se lleva a cabo en un reactor catalítico a una temperatura de aproximadamente 350° C y bajo una presión de 55.6 Kg/cm2 man. El efluente del reactor se enfría y condensa.

La separación de fases se efectúa en el separador de productos del reactor, del cual el gas rico en hidrógeno se recircula hacia la carga líquida y el

excedente se envía como gas amargo a la planta de tratamiento con DEA. El líquido se envía a la sección de estabilización y fraccionamiento. De esta sección se obtendrán como productos las cuatro corrientes siguientes:

Gas amargo

Nafta hidrotratada

Isohexanos y más ligeros

L.P.G.

La nafta hidrotratada constituye la carga a la planta reformadora y es el producto principal de esta unidad. La planta ha sido diseñada para operar con cualquiera de los siguientes catalizadores.

Hidrobón S.7 de UOP. DSD -1 de IMP.

Capacidad y rendimiento.

La unidad tiene una capacidad de procesamiento de 25000 BPD de nafta pesada procedente de la Planta Combinada y 572 BPD de gasolina proveniente de las Plantas Hidrodesulfuradoras de Destilados Intermedios.

Flexibilidad.

Tanque acumulador de fondos FA-407; para garantizar un flujo continuo hacia la planta reformadora, se tiene el tanque acumulador de los fondos de la torre desisohexanizadora DA-401.

Condensador de torre desisohexanizadora EA-403; en el diseño de los cambiadores se seleccionó un arreglo de cuerpos paralelos y un factor de sobrediseño de 20% en el área con respecto a la capacidad normal, teniendo con esto la flexibilidad de poder operar la planta a 60% de la capacidad de diseño en caso de falla de algún cuerpo.

DESCRIPCIÓN DE FLUJO DE PROCESO

Sección de reacción1

La alimentación de gasolina desbutanizada proveniente de la planta primaria, se recibe en el tanque acumulador FA-401. Este recipiente opera a una temperatura de 37.8° C, que es la temperatura a que se recibe la carga y a una presión de 2.1 Kg/cm2 man, la cual es controlada mediante el PIC-401 que en rango dividido acciona por una parte la válvula “A” para admitir gas combustible cuando la

presión tiende a bajar y por otra, acciona la válvula “B” que envía el exceso de presión al desfogue. De este tanque la carga es enviada por medio de las bombas de alimentación GA-401/R a una presión de 66.2 Kg/cm2 man a precalentarse en un tren de cambiadores de calor, previa inyección de hidrógeno proveniente del compresor de recirculación de hidrógeno GB-401. A los flujos de estos precalentadores se les unen las corrientes de hidrógeno reguladas manualmente con válvulas de globo y con los indicadores de flujo FI-405 y 406.

Los flujos ya mezclados con el hidrógeno pasan por el lado de las carcazas del tren de precalentadores EA-401 A/H, el cual utiliza el efluente del reactor para precalentar la carga de 48.1° C a 294° C. La carga que a estas condiciones se encuentra totalmente vaporizada, pasa al calentador requerido para el proceso hasta alcanzar la temperatura necesaria en el reactor que es de aproximadamente 350° C.

La mezcla de gasolina e hidrógeno que sale del calentador de carga BA-401 a una temperatura aproximada de 350° C y a una presión de 55.6 Kg/cm2 man, entra al reactor DC-401 en donde se llevan a cabo todas las reacciones que fueron descritas en química del proceso. El reactor contiene 43064 kg de catalizador DSD-IK del IMP soportado sobre un lecho de esferas de alúmina.

La relación de H2S/HC, para tratar este tipo de carga es de 56.58 m3 de H2 base 100% por barril de carga.

La reacción espacio-velocidad para este reactor es de 2.5. Mientras menor sea el espacio velocidad, el grado de reacción se incrementará. El reactor cuenta con un indicador de presión en la línea de descarga que en relación con el indicador de presión en la línea de entrada se puede conocer la caída de presión a través del reactor, lo cual es un índice del grado de carbonización que puede tener el catalizador.

Operando el reactor a la mínima temperatura permisible se logrará una vida mayor del catalizador. La temperatura de operación del reactor influye sobre las reacciones que se llevan a cabo, siendo diferente el efecto sobre cada tipo de reacción.

La presión de la sección de reacción, se mantiene con el controlador PIC-411, colocado en la salida del tanque separador de alta presión FA-404. Este controlador acciona la válvula PV-411 para aliviar el exceso de presión mandando gas hacia la planta de tratamiento con DEA.

El H2 requerido para la hidrodesulfuración, es proporcionado por la planta Reformadora de Naftas, regulando su flujo por medio del controlador FRC-430, que actúa sobre la válvula FV-430. El efluente del reactor pasa por el lado de los

tubos del tren de precalentamiento de carga y por el lado de la carcaza del banco de enfriadores de producto desulfurado, EA-402 A/B hasta llegar al tanque separador de alta presión FA-404. De esta manera el efluente del reactor se ha enfriado desde 364º C hasta 51.7º C.

La fase gaseosa del separador (hidrógeno) se recircula nuevamente hacia la carga con el compresor GB-401. La fase líquida se envía a la sección de estabilización y fraccionamiento a control de nivel del separador de alta presión FA-404, mediante LIC-405.

Sección de estabilización y fraccionamiento.

La finalidad de esta sección es la separación de hidrocarburos ligeros (lo cual se logra en los separadores de baja presión) y la preparación de la carga a la planta Reformadora que se efectúa en la torre desisohexanizadora DA-401, en donde se realiza la separación del isohexano y ligeros de los hexanos y más pesados.

La fase líquida, procedente del FA-404, se envía a la sección de estabilización y fraccionamiento, calentándose en el enfriador de fondos de la torre desisohexanizadora EA-404 A/D, utilizando la corriente de carga a la planta reformadora. Después de este precalentamiento la carga se recibe en el primer tanque separador de baja presión FA-405. Este separador opera a una presión de 10.9 Kg/cm2 y una temperatura de 198.9º C. A causa de la reducción de presión se efectúa la separación de hidrocarburos e hidrógeno de los hidrocarburos más pesados. La fase líquida se envía hacia la torre desisohexanizadora DA-401 por medio de la diferencial de presión. La fase gaseosa se enfría y condensa parcialmente en el condensador de gas amargo EA-406 y se recibe a 43.3º C, en el segundo tanque separador de baja presión FA-406. Este segundo separador opera a 10.55 Kg/cm2, y tiene por objeto recuperar los hidrocarburos de la fase gaseosa del primer separador y dejar libre el gas amargo que se envía a la planta de tratamiento de gas. La fase líquida se trasvasa hacia la torre desisohexanizadora, juntándose antes con la corriente líquida proveniente del primer separador y entrando ambas al plato No. 11. de la torre DA-401.

La función de esta torre consiste en estabilizar las naftas, separando el isohexano y los hidrocarburos más ligeros que tengan. Las condiciones de operación de la torre son: 7.03 Kg/cm2 (man.) y 117.8º C, en el domo; 7.3 Kg/cm2 (man.) 253º C, en el fondo. El calor requerido para su operación es suministrado a los fondos de

la torre por el hervidor BA-402. Para tal propósito, se utilizan las bombas de fondos GA-407/R.

Los vapores del domo de la desisohexanizadora DA-401, se condensan a los cambiadores DA-403 A y B, recibiéndose a 48.9° C, en el acumulador de reflujo FA-403, que opera a 6.68 Kg/cm2.

A continuación se presenta un diagrama de la planta Hidrodesulfuradora de Naftas U-400-I, para ilustrar lo anteriormente descrito en este reporte.

V.3. Describir reacción principal y secundarias en donde intervienen sustancias o materiales considerados de alto riesgo, incluyendo la cinética de las mismas y mecanismos de reacción llevados a cabo en el proceso, bajo condiciones normales y anormales de operación

REACCIONES TÍPICAS DE HIDRODESULFURACIÓN

Las cargas de gasolina contienen cantidades variables de compuestos contaminantes, que de no ser eliminados disminuirán la capacidad del catalizador para alcanzar el grado de mejoramiento deseado en la carga.

En esta unidad los compuestos contaminantes de la carga se descomponen para formar hidrocarburos puros y compuestos que pueden ser fácilmente eliminados del producto.

Las siguientes son algunas de las reacciones por medio de las cuales se efectúa la descomposición de los compuestos contaminantes y la saturación de las oleofinas.

Reacciones de hidrodesulfuración.

El azufre se encuentra en la alimentación especialmente como mercaptanos, sulfuros, disulfuros, polisulfuros y tiofenos.

Los primeros componentes son predominantes de las gasolinas directas. Son fácilmente convertidos a sulfuro de hidrógeno por reacciones tales como:

Generalmente se ha estimado que un contenido residual de azufre cercano a 10 ppm. es adecuado para que se conserve una buena actividad del catalizador de reformación. Los tiofenos son los más difíciles de eliminar.

Reacciones de hidrodesnitrificación.

En productos del petróleo, el nitrógeno se encuentra junto con el azufre. Esencialmente se encuentra en compuestos heterocíclicos siendo por ello más difícil la hidrodesnitrificación que la hidrodesulfuración. Debido a que estos compuestos inhiben la muy importante función ácida del catalizador de reformación deben eliminarse completamente

Las reacciones típicas para la eliminación de nitrógeno son las siguientes:

Reacciones de descomposición de compuestos oxigenados.

El oxígeno se encuentra disuelto o contenido en compuestos heterocíclicos de azufre o nitrógeno o en forma de peróxidos o compuestos fenólicos. Estos compuestos se transforman en agua e hidrocarburos.

Eliminación de arsénico y compuestos metálicos.

El platino de los catalizadores de reformación tiene una fuerte afinidad por estos metales y los catalizadores resultan complemente desactivados por ellos, por lo tanto es imprenscindible eliminarlos en el proceso de hidrodesulfuración al de reformación.

Dirante la desulfuración los compuestos metálicos (arsenico, plomo, cobre o níquel) se descomponen de manera similar a los mecionados anteriormente, también con formación de hidrocarburos puros. La diferencia aquí consiste en que el metal contaminante se deposite sobre el cataizador y se une con lo compuestos metálicos empleados en la manufactura del catalizador.

El máximo contenido de arsénico, plomo y otros compuestos metálicos no debe ser mayor de 1 ppb (una parte por billón) para fines de reformación.

Saturación de olefinas

Los compuestos olefínicos son compuestos no saturados o sea deficientes en átomos de hidrógeno, lo que los hace relativamente reactivos.

Bajo las condiciones de operación del proceso de reformación, las oleofinas pueden producir depósitos importantes de carbón sobre el catalizador y en los tubos del horno.

Las oleofinas se convierten a parafinas en el reactor de hidrodesulfuración.

Las reacciones que se efectúan en el proceso de hidrodesulfuración son generalmente exotérmicas. Sin embargo únicamente la saturación de oleofinas y la descomposición de compuestos nitrogenados liberan una gran cantidad de calor.

Otras reacciones

Todas las reacciones que ocurren en el proceso de hidrodesulfuración consumen hidrógeno. En cortes procedentes de desintegración, las oleofinas son los mayores consumidores de hidrogeno debido a sus altas concentraciones. Por la misma razón, los compuestos de azufre también consumen cantidades apreciables de hidrógeno.

Los compuestos de silicio (componentes de aditivos antiespumantes) también pueden retenerse sobre el catalizador cuando su presencia es esporádica.

Los cloruros son muy dañinos para los catalizadores construidos por platino sobre base de alúmina. Cuando su contenido es considerable, estos compuestos se desdoblan con eliminación de ácido clorhídrico en la estabilizadora.

V.4. Listar todas las materias primas, productos y subproductos manejados en el proceso, señalando aquellas que se encuentren en los Listados de Actividades Altamente Riesgosas; especificando nombre de la sustancia, cantidad máxima de almacenamiento en Kg, barriles, flujo en m3/h o millones de pies cúbicos estándar por día (MPCSD), concentración, capacidad máxima de producción, tipo de almacenamiento (granel, sacos, tanques, tambores, bidones, cuñetas, etc.) y equipo de seguridad.

La planta Hidrodesulfuradora de Naftas U-400-I es un sistema interno de la Refinería “Antonio Dovalí Jaime”, por lo que su materia prima (que es una mezcla de hidrocarburos que contiene: Parafinas, Isoparafinas, Aromáticos, Naftas y Olefinas) proviene del área de Bombeo y Almacenamiento (BOYAL), lugar al cual retornan; su producto y subproductos. Estos movimientos son realizados a través del sistema de tuberías (Racks) internos de la Refinería.

La planta Hidrodesulfuradora de Naftas U-400-I no cuenta con tanques de almacenamiento dentro del área, solo cuenta con tanques de balance y acumuladores que trabajan a régimen continuo. El estudio es sobre la Hidrodesulfuradora de Naftas U-400-I, por lo que los inventarios se harán sobre los tanques existentes dentro de la planta.

Los nombres de las sustancias, las cantidades máximas de almacenamiento y capacidad máxima de producción se encuentran listadas en las tablas V.4-1, V.4-2 y V.4-3.

V.5. Presentar las hojas de datos de seguridad (MSDS), de acuerdo a la NOM-114-STPS-1994, “Sistema para la identificación y comunicación de riesgos por sustancias químicas en los centros de trabajo” (formato anexo No. 2), de aquellas sustancias consideradas peligrosas que presenten alguna característica CRETIB.

Las hojas de seguridad de cada sustancia se presentan por separado en el anexo con el mismo nombre,ANEXO VI; “HOJAS DE SEGURIDAD”.

V.6. Equipos de proceso y auxiliares

V.6.1. Tipo de recipientes y/o envases de almacenamiento, especificando características, código o estándares de construcción, dimensiones, cantidad o volumen máximo de almacenamiento por recipiente, indicando la sustancia contenida, así como los dispositivos de seguridad instalados en los mismos.

V.6.2. Describir equipos de procesos y auxiliares, especificando características, tiempo estimado de uso y localización; asimismo, anexar plano a escala del arreglo general de la instalación.

En la siguiente tabla se enlistan los equipos de proceso y auxiliares, en el Anexo XVII se integra el plano de localización general de equipos.

V.7 Condiciones de operación.

Anexar los diagramas de flujo, indicando la siguiente información.

V.7.1 Balance de materia y energía.

V.7.2 Temperaturas y presiones de diseño y operación.

En el este anexo XI se presenta el Diagramas de Flujo de Proceso actualizado. En seguida se presenta una lista de planos;

V.7.3 Estado físico de las diversas corrientes del proceso.

A continuación se presenta un listado de corrientes y su estado físico correspondiente;

V.8 Características del régimen operativo de la instalación (continuo o por lotes).

El régimen operativo de la planta Hidrodesulfuradora de Naftas U-400-I es continuo los 365 días del año, las 24 horas del día en tres turnos.

V.9 Diagramas de Tubería e Instrumentación (DTI’s) con base en la ingeniería de detalle y con la simbología correspondiente; Incluir las bases de diseño de los sistemas de instrumentación, anexando las especificaciones de los principales elementos de medición y control.

En el anexo XII se presentan los Diagramas de Tubería e Instrumentación. En seguida se presenta una lista de planos;

Los planos mencionados en la tabla anterior contienen todos los MDO’s, correspondientes a esta instalación, según la lista recibida por la UNAM fechada el día 25 de noviembre de 2003, esto para cumplir con el Elemento 13 “Administraciyn del Cambio” del SIASPA, (Sistema Integral de Administraciyn de la Seguridad y la Protección Ambiental).

Para las especificaciones de los principales elementos de medición se presenta la siguiente tabla;

V.10 Diseño de servicios.

V.10.1 Anexar planos generales del diseño de los sistemas de servicio.

V.10.2 Describir los servicios externos e internos necesarios y su importancia en la operación de sectores críticos.

En el anexo XIII se presentan los Diagramas de Servicios Auxiliares correspondientes a la planta Hidrodesulfuradora de Naftas U-400-I. En seguida se presenta una lista de planos;

NOMBRE DEL PLANO CLAVEDiagrama de Servicios al calentador BA-401. 1098-35ADiagrama de Servicios al calentador BA-402. 1098-35BDiagrama de Servicios de lubricación al compresor GB-401. 1098-36Diagrama de drenado de condensados de la turbina del compresor GB- 1098-36ADistribución de combustóleo, gas combustible, aire de planta, aire deinstrumentos y gas inerte. 1104-32BDistribución de; agua de enfriamiento, agua de proceso, agua de servicio yagua amarga. 1104-33BSistema de desfogue. 1104-37

V.11 Resumen Ejecutivo de las bases y criterios empleados para el diseño civil y estructural de las principales áreas de la instalación, así como de los equipos donde se manejan materiales considerados de alto riesgo.

El diseño y construcción de las plantas industriales de PEMEX contempla en sus diferentes disciplinas los más altos estándares internacionales y nacionales. A continuación se describen en forma resumida las bases y criterios de diseño civil y estructural aplicados para la Refinería.

Los siguientes conceptos fueron elegidos como representativos de la disciplina de ingeniería civil y están reflejados en las tablas V.11-1 y V.11-2 y V.11-3, cabe resaltar que su aplicación es a todos y cada uno de los equipos y a cada una de las áreas de la instalación independientemente de la consideración de alto riesgo por lo que aplican a la planta Hidrodesulfuradora de Naftas U-400-I.

Para el diseño civil de la Planta se tomaron en cuenta las condiciones atmosféricas de acuerdo a la ubicación de dicha planta; además dentro de las bases de diseño se consideraron cargas externas, tales como: carga muerta “D”, carga de tuberías “P”, carga de equipo “EQ”, carga viva “L”, cargas por viento “W” y cargas Combinadas.

En todos los casos se consideró que los materiales empleados cumplen con las características determinadas por los códigos y/o especificaciones correspondientes.

La capacidad de transporte de cargas de los pilotes y del suelo se determinó por un estudio de mecánica de suelos; además se determinó la capacidad de carga lateral del pilote, así como el intervalo de pilotes y el límite de cimentación al centro del pilote.

TABLA V.11-1 Índice General de Procedimientos de Diseño Civil-Estructural.

TABLA V.11-2 Procedimientos Civiles Estructurales.

TABLA V.11-3 Reglamentos Civiles Estructurales a Usar.

N O M E N C L A T U R A

ACI Instituto Americano del Concreto

RCDF Reglamento de Construcción para el Distrito Federal.

MOCCFE Manual de Obras Civiles de la Comisión Federal de Electricidad.

AASHO Asociación Americana de Funcionarios Estatales de Caminos.

AISC Instituto Americano de la Construcción de Acero.

ASTM Sociedad Americana para Pruebas de Materiales.

AREA Asociación Americana de Ingenieros de Ferrocarriles.

AISI Instituto Americano del Hierro y del Acero.

AWS Sociedad Americana de Soldadura.

MM Manual para Constructores de Fundidora Monterrey.


Para el diseño civil de la planta Hidrodesulfuradora de Naftas U-400-I., se tomaron en cuenta las condiciones atmosféricas de acuerdo a la ubicación de dicha planta; además dentro de las bases de diseño se consideraron cargas externas, tales como: carga muerta “D”, carga de tuberías “P”, carga de equipo “EQ”, carga viva “L”, cargas por viento “W” y cargas Combinadas.

En todos los casos se consideró que los materiales empleados cumplen con las características determinadas por los códigos y/o especificaciones correspondientes.La capacidad de transporte de cargas de los pilotes y del suelo se determinó por un estudio de mecánica de suelos; además se determinó la capacidad de carga lateral del pilote, así como el intervalo de pilotes y el límite de cimentación al centro del pilote.

El esfuerzo permisible en miembros de estructuras de acero está de acuerdo con el AISC, “Especificaciones para el Diseño, Fabricaciyn y Erecciyn de Estructuras de Acero para edificios”.

Se aplicaron factores de seguridad por deslizamiento, el considerado fue mayor que 1.5. También en el cálculo de la cimentación se aplicó un factor de seguridad por sobregiro el cual es mayor 1.5.

Las anclas para la instalación de equipos tales como recipientes, cambiadores de calor, sopladores, compresores, etc., se consideró la distancia mínima entre la superficie interior y el ancla y la superficie exterior de la cimentación, la cual fue de 75 mm.

Para los anclajes de potencia grande y recipientes verticales son sujetos a fuerzas de tensión, fueron embebidos en las cimentaciones.

Los criterios de diseño de las cimentaciones están basados en los efectos de vibración de la maquinaria, en sus bases, en estructuras adyacentes y en el personal que trabaja alrededor.

También se consideró el tipo de maquinaria: equipo reciprocante, equipo rotatorio, equipo especial, así como, los datos de fabricación y las recomendaciones del fabricante.

FACTORES DE CARGA PARA ESTRUCTURAS DE CONCRETO

COMBINACIÓN FC

Para combinaciones que incluyen exclusivamente acciones permanentes y variables 1.4

Para combinaciones que incluyan exclusivamente acciones permanentes y variables que soportenpisos en los que pueda haber normalmente aglomeración de personas, como en escuelas yauditorios o de construcciones que contengan equipo sumamente valioso

1.5

Para combinaciones de acciones que incluyan, además de acciones permanentes y variables unaacción accidental. 1.1

Para acciones cuyo efecto sea favorable para la resistencia de la estructura. 0.9

Para revisión de estados limite de servicio 1.0

Diseño por viento

Estructuras tipo II.

En la planta Hidrodesulfuradora de Naftas U-400-I existen estructuras cuya esbeltez o dimensión reducidas la hacen especialmente sensibles a las ráfagas de corta duración y cuyos períodos naturales largos favorecen la ocurrencia de oscilaciones importantes. Se cuentan en este tipo las torres atirantadas o en voladizo para líneas de transmisión, arbotantes para iluminación, antenas,

tanques elevados, bardas, parapetos, anuncios, y en general las estructuras que presentan una dimensión muy corta paralela a la dirección del viento. Se excluyen las estructuras con período fundamental mayor de 2 segundos y las que explícitamente se mencionan como pertenecientes al tipo tres.

Estructuras tipo III.

Estas estructuras reúnen todas las características de las del tipo 2, salvo que la forma de su sección transversal propicia la generación periódica de vórtices o remolinos, de ejes paralelos a la dimensión mayor de la estructura. Los vórtices ocasionan fuerzas transversales periódicas, susceptibles de sufrir amplificación dinámica excesiva.

Se incluyen a este grupo estructuras aproximadamente cilíndricas o prismáticas, tales como chimeneas, líneas de transmisión puentes o tuberías colgantes, con períodos naturales menores de 2 segundos.

Velocidades de diseño.

Se define como velocidad básica para diseño por viento la que se supone actuando horizontalmente a una altura de 10 m.

V.12 Especificar en forma detallada las bases de diseño para el cuarto de control.

• El cuarto de control es de concreto armado, sus bases de diseño están de acuerdo a lo indicado en el punto V.1. Además de contar con:

• Ventilación de presión positiva al área, la cual cumple con el NEC Artículo 500, NFPA 496

• Piso flotado para alojar las instalaciones para las unidades de control, monitoreo, PLC’s y otras.

• Espacio bajo losa y plafond para alojar las instalaciones del sistema de ventilación, eléctricas y otras.

• Sistema contraincendio a base de CO2.

• Sistema UPS para respaldo de la energía eléctrica de los equipos de computo del sistema de control distribuidos (SCD) y PLC’s (Controlador lógico programable).

Nota: Al momento de realizarse este estudio, el cuarto de control se encontraba en modernización de sus tableros de control convencional a control del tipo Distribuido.

V.12.1 Describir las bases de diseño de los sistemas de aislamiento de las diferentes áreas o equipos con riesgos potenciales de incendio, explosión, toxicidad y sistemas de contención para derrames, anexando planos de construcción de los mismos

La responsabilidad de la seguridad en la planta recae sobre la dependencia y de todo el personal concerniente, incluyendo al personal de supervisión, todos los operadores, trabajadores de mantenimiento, personal de inspección y pruebas y cualquier persona relacionada en el desempeño de la planta. Personas sin experiencia o no autorizadas, no se les permite accionar válvulas, poner en servicio o parar bombas, ajustar instrumentos o cualquier cosa de naturaleza que no se relaciona con la supervisión directa o del personal a cargo.

El personal de mantenimiento está cuidadosamente capacitado para que no trabaje en componentes o equipos que puedan estar sujetos a presión, recipientes que contengan gases venenosos o químicos agresivos.

Mediante la observación y cumplimiento total de las reglas simples de seguridad, será posible prevenir consecuencias emergentes tanto para el personal como para los equipos. La seguridad es un hábito que se forma mediante la práctica continua, lo cual da como resultado el exitoso desempeño de la seguridad. Por otra parte, el no tener cuidado es también un hábito, por lo tanto es de interés primordial para la dependencia, así como para el personal, verificar que no esté personal alguno sin experiencia en una zona de riesgo.

Las bases de diseño de los sistemas de aislamiento de las diferentes áreas o equipos consideraron el “principio principal de operaciyn”, “no exceder o desviarse de las condiciones de diseño de la planta”.

Además; el cuarto de control esta diseñado para tener, entre otros servicios el de agua potable, drenaje para aguas negras, drenaje para aguas jabonosas, energía eléctrica, intercomunicación y telefonía, incluyendo un sistema general de alarma para la Refinería.

La localización del cuarto de control es tal que se cumplen separaciones recomendables contra unidades de proceso en un mínimo 50 m y a tanques de almacenamiento 100 m, estando lo más alejado posible de drenajes y ductos que contengan hidrocarburos.

Asimismo, se localizó la entrada principal para permitir un fácil acceso del personal involucrado y evitar los vientos dominantes.

V.13 Describir a detalle las medidas, equipos, dispositivos y sistemas de seguridad de la instalación o proyecto, consideradas para la prevención, control y atención de eventos extraordinarios.

Esta información se encuentra descrita en el apartado VI.8.

CAPITULO IV:

DESARROLLO

VI.1. Antecedentes de incidentes y accidentes ocurridos en la operación de las instalaciones o de procesos similares, describiendo brevemente el evento, las cusas, sustancias involucradas, nivel de afectación y en su caso, acciones realizadas para su atención.

Pemex-Refinación a través de la Gerencia de Protección Ambiental y Seguridad Industrial; cuenta con un procedimiento para el registro análisis y control estadístico de incidentes; en la tabla VI.1-1 se muestra un resumen de los incidentes ocurridos en la Planta Hidrodesulfuradora de Naftas U-400-I, en el Anexo X se presenta el formato para el registro de incidentes ocurridos, en los cuales se incluye:

• Nombre del centro de trabajo.

• Numero consecutivo del incidente.

• Fecha y hora del incidente.

• Fecha del análisis del incidente.

• Instalación o área donde ocurrió el incidente.

• Afectación de otras instalaciones o áreas a causa del incidente.

• Numero de instalaciones fuera de operación a causa del incidente.

• Clasificación del incidente.

• Análisis del incidente.

• Medidas necesarias para evitar que este tipo de incidentes vuelva a ocurrir en esta instalación o en otra del centro de trabajo.

• Programa de atención a estas medidas.

• Responsables del seguimiento de medidas correctivas. • Personal que participó en el análisis.

Tabla VI.1-1 SÍNTESIS DE INCIDENTES

VI.2. Con base en la ingeniería de detalle, identificar los riesgos en áreas de proceso, almacenamiento y transporte, mediante la utilización de alguna de las siguientes metodologías: Análisis de riesgos y Operabilidad (HAZOP) y Árbol de Fallas, Análisis de Modo Falla y Efecto (FMEA) y Árbol de Fallas; o la combinación de dos metodologías con características similares a las anteriores, debiendo aplicar las metodologías de acuerdo a las especificaciones propias de la misma. En caso de modificar dicha aplicación, deberá sustentarse técnicamente.

Bajo el mismo contexto, deberá indicar los criterios de selección de la(s) metodología(s) utilizadas para la identificación de riesgos; asimismo, anexar el o los procedimientos y la(s) memoria(s) descriptiva(s) de la(s) metodología(s) empleada(s).

En la aplicación de las metodologías utilizadas, deberán considerarse todos los aspectos de riesgo de cada una de las áreas que conforman la instalación.

Para la jerarquización de Riesgos se podrán utilizar: metodologías cuantitativas de identificación de riesgos, sustentadas en criterios de peligrosidad de los materiales, los volúmenes de manejo, las condiciones de operación y/o las características CRETI de las mismas, o bien, mediante algún otro método que justifique técnicamente dicha jerarquización.

Los puntos de riesgo de cualquier instalación se refieren a aquellas áreas de proceso que puedan producir un efecto que tenga consecuencia adversas sobre la vida o la salud de las personas, las instalaciones o al ambiente, tal como emisiones y fugas de sustancias, incendio o explosión. La identificación de los riesgos es subjetiva a los especialistas que participan en el grupo de análisis de riesgo.

La metodología empleada para la realización del análisis de riesgo asociado a los materiales y operaciones en la Planta Hidrodesulfuradora de Naftas U-400-I, consiste en la aplicación de las siguientes técnicas: Análisis HAZOP (Hazard and Operability Analysis) y Análisis de Árboles de Falla (Ver Anexos I y II).

La justificación para la utilización de estas metodologías en forma conjunta es que con la aplicación de la metodología HazOp se visualizan las fallas operativas determinándose los riesgos, las causas que les dan origen y sus consecuencias. Una vez que se han identificado las fallas operativas que conduzcan a consecuencias como fugas, incendios o explosiones que afecten a los trabajadores, a la población aledaña o al ambiente, junto con las estadísticas de ocurrencia, se realiza un análisis de Árbol de Fallas en los equipos críticos para determinar las causas raíz que darían origen a la consecuencia o eventoculminante arriba señalados. Aunado a estos análisis, se simularán las consecuencias de los eventos con mayor trascendencia.

VI.2.1 Análisis HAZOP.

VI.2.1.1 METODOLOGÍA.

En este apartado se presenta la metodología así como los resultados del Análisis de Riesgos y Operabilidad (HazOp), el cual se realizó en la Planta Hidrodesulfuradora de Naftas U-400-I de la Refinería “Ing. Antonio Dovalí Jaime” en Salina Cruz, Oaxaca.

ANTECEDENTES.

Esencialmente, el procedimiento del análisis HazOp comprende sesiones donde se hace una descripción del proceso en estudio y un cuestionamiento sistemático de cada parte del proceso, mediante el uso de palabras guía aplicadas a los parámetros del proceso, para establecer cómo se pueden originar las desviaciones en la intención de diseño. Una vez identificadas se hace una evaluación para verificar si tales desviaciones y sus consecuencias pueden tener un efecto negativo sobre la seguridad y la operabilidad de la planta con base a la Frecuencia y Gravedad. Si se considera necesario, se deberá efectuar alguna recomendación para solucionar una situación adversa o poco segura.

Este análisis crítico se aplica en una forma estructurada por el Grupo Multidisciplinario de Análisis de

Riesgos (Grupo MAR), y se requieren conocimientos de la planta, del proceso y de las técnicas de Análisis de Riesgos y Operabilidad (HazOp). Los parámetros que se usan en esta técnica se describen a continuación:

• Circuito: Es una división de la planta que generalmente es una operación unitaria o una sección de la planta, como el circuito de carga, calentamiento, reacción, etc.

• Nodos: Son las partes en que se divide un circuito para facilitar el análisis, pueden ser equipos críticos ó partes críticas del proceso.

• Palabra guía: Esta palabra sirve para indicar como se pueden modificar las condiciones ó variables de proceso.

• Desviación: Es la combinación de las palabras guía con las variables de proceso.

• Causa: Son los eventos que dan origen a una desviación de la intención de diseño.

• Consecuencia: Son las secuelas que se podrían originar debido al efecto tanto de la desviación como de los eventos que ocasionaron esa desviación. Un punto importante es que cuando se evalúan las consecuencias, no se toman en cuenta los sistemas de protección o instrumentación que se tienen en el área de estudio (para analizar lo que pasaría si algunas de esas protecciones e instrumentación fallaran).

• Protecciones: Son dispositivos que evitan que ocurra una desviación, ya sea eliminando la causa o disminuyendo las consecuencias adversas. Las protecciones no sólo son la instrumentación y los equipos de relevo, sino también procedimientos, prácticas operativas, inspecciones regulares a la planta, etc.

• Recomendaciones: Son acciones encaminadas a mejorar la operación de la planta y la seguridad del área.

La técnica del análisis HazOp inicia con la división de la planta en nodos. En el punto VI.2.1.3, se presentan los nodos para la planta Hidrodesulfuradora de Naftas U-400-I.

Cuando se determinan los nodos, se procede a analizar cada uno, para lo cual se identifican las desviaciones usando palabras guía y variables del proceso.

VARIABLES DEL PROCESO.

Las variables se escogen de acuerdo a la importancia que tienen en la sección ó equipo analizado, por ejemplo, si se analiza un calentador, las variables usadas

serán temperatura, presión del gas combustible, etc. En seguida se muestran ejemplos, sin embargo puede haber variables que no enlistadas aquí que pueden escogerse.

- Flujo - Tempratura- Presión - Nivel- Separación - Composición- Reacción - Mezcla- Corrosión - Viscosidad

PALABRAS GUÍA

La definición de las palabras guías y ejemplos de desviaciones se muestran en la tabla.

PALABRA GUÍA DEFINICIÓN EJEMPLO DE LAS DESVIACIONES

NO No se consiguen las intenciones previstasen el diseño. No hay flujo en una línea.

MÁS / MENOSAumento o disminución cuantitativa sobrela intención de diseño.

Más temperatura, mayor velocidad de reacción,mayor viscosidad, etc.

ADEMÁS DE Aumento cualitativo. Se consiguen lasintenciones de diseño y ocurre algo más.

El vapor consigue calentar el reactor, pero ademásprovoca un aumento de temperatura en otroselementos.

PARTE DEDisminución cualitativa. Solo parte de loshechos o acciones transcurren según loprevisto.

La composición del sistema es diferente de laprevista.

INVERSO Se obtiene el efecto contrario al deseado. El flujo transcurre en sentido inverso, tiene lugar lareacción inversa, etc.

EN VEZ DE No se obtiene el efecto deseado. En sulugar ocurre algo completamente distinto.

Cambio de catalizador, falla en el modo deoperación de una unidad, parada imprevista, etc.

Se analiza cada desviación y se obtienen distintos escenarios en los que se presentará una situación de riesgo. El siguiente paso consiste en clasificar los riesgos en base a la frecuencia de las causas y la gravedad de las consecuencias de los posibles accidentes. Con este propósito se usan las Tablas de Niveles de Frecuencia y Gravedad mostradas en el punto VI.2.1.2 de esta sección. Una vez identificados estos valores, se encuentra la clasificación del riesgo por medio de una matriz.

De acuerdo a la clasificación del riesgo, se decidirá la prioridad de las recomendaciones encaminadas a disminuir el nivel de ese riesgo.

VI.2.1.2 CLASIFICACIÓN Y MATRIZ DE RIESGOS

La clasificación de riesgos y sus recomendaciones se realizan en base al documento número 300-40800-PSIA-032, nombrado Identificación, Integración y Actualización de la Información y Establecimiento de los criterios necesarios para la Realización de los Análisis de Riesgos emitido por la Consultoría de Inspección Técnica, Seguridad Industrial, Protección Ambiental y Calidad (CITSIPAC) de la Subdirección de Producción.

NIVELES DE FRECUENCIA

Nivel Frecuencia Descripción

1 Frecuente Ocurre o puede ocurrir más de una vez al año.

2 Ocasional Ha ocurrido o puede ocurrir varias veces durante la vida de la planta.

3 Posible Se espera que ocurra no más de una vez en la vida de la planta.

4 Improbable No se espera que ocurra en la vida de la planta.

NIVELES DE GRAVEDAD

En la tabla se muestran los niveles de gravedad y ejemplos o guías para identificar la gravedad (pueden ser varios aspectos ó solo uno de ellos).

Nivel Gravedad Aspecto Descripción

1 Catastrófico

Personas Pérdida de una o más vidas fuera de la RefineríaInstalaciones Daños o pérdidas por más de $25,000,000

Medio Ambiente Fuga mayor que requiere limpieza fuera de la RefineríaOperación Paro de la Refinería

2 Mayor

Personas Un lesionado fuera de la refinería y una pérdida de vida dentro dela Refinería

Instalaciones Daños o pérdidas por un monto entre $2,500,000 y $25,000,000Medio Ambiente Fuga mayor que no requiere limpieza fuera de la Refinería

Operación Paro de más de una planta

3 Significativo

Personas Varios lesionados dentro de la RefineríaInstalaciones Daños o pérdidas por un monto entre $250,000 y $2,500,000

Medio Ambiente Fuga menor que requiere limpieza dentro de la RefineríaOperación Paro de una planta

4 Importante

Personas Un lesionado dentro de la RefineríaInstalaciones Daños o pérdidas por menos de $250,000

Medio Ambiente Fuga menor

Operación Paro del equipo o sección de planta

MATRIZ DE RIESGOS.

La matriz de riesgos usada para encontrar el grado de riesgo de acuerdo a su nivel de frecuencia y gravedad, se presenta a continuación:

Por medio del grado de riesgo se decide si se acepta ó no el riesgo, así como asignar prioridades a las acciones recomendadas. También se usa para establecer las prioridades de las recomendaciones. De esta forma la clasificación de los riesgos se clasifican como:

Clase A: Inaceptable Clase B: Indeseable Clase C: Aceptable con controles Clase D: Aceptable como está

Clase A: El grado de riesgo clase A tiene muy alta prioridad. Esto significa que es necesaria una acción inmediata para eliminar o minimizar la ocurrencia del incidente ó mitigar su consecuencia. De acuerdo con la matriz de riesgos presentada anteriormente, el grado de riesgo clase A tendrá un valor de 1 a 2.

Clase B: El grado de riesgo clase B tiene alta prioridad. La recomendaciones orientadas a minimizar el riesgo de esta clase se deben atender, sin embargo no es necesario que se atiendan inmediatamente, es decir que se pueden programar. De acuerdo con la matriz de riesgos que aquí se presenta, el nivel de riesgo clase B tendrá un valor de 3 a 4.

Clase C: El grado de riesgo clase C tienen prioridad media. Esto significa que el riesgo puede minimizarse para mejorar la seguridad y operabilidad del área de estudio. El riesgo es aceptable, es decir que puede quedarse como está pero es necesario revisar las protecciones y garantizar que no fallarán en caso de que ocurra. Se dispone de un mayor periodo para atender las recomendaciones para minimizar esta clase de riesgos. De acuerdo con la matriz de riesgos que aquí se presenta, el grado de riesgo clase C tendrá un valor de 5 a 6.

Clase D: El grado de riesgo clase D tiene baja prioridad. Esto quiere decir que la implantación de las recomendaciones sugeridas en el análisis mejora la seguridad pero el proceso puede seguir operando con seguridad aunque la recomendación no se implemente. De acuerdo con la matriz de riesgos que aquí se presenta, el grado de riesgo clase D tendrá un valor de 7 a 10.

Aplicando esta clasificación a la matriz de riesgos se obtiene una matriz modificada, que es útil para el análisis:

VI.2.1.3 NODOS O MODIFICACIONES ANALIZADOS CON LA METODOLOGÍA HAZOP.

Nodo Descripción Diagrama(s)

1.Recibo de carga líquida de L.B., filtros de carga FG-401 A/B, tanquede balance FA-401, bomba GA-401/R, hasta la línea de inyección dehidrógeno de recirculación.

1098-021

2. Carga combinada e intercambiador EA-410 (Packinox). 1098-021

3. Calentador de carga a fuego directo BA-401. 1098-021

4. Reactor de hidrodesulfuración DC-401. 1098-021

5.Efluente del reactor DC-401, intercambiador EA-410 (Packinox),enfriadores EA-402 A/B, hasta el tanque separador de alta presiónFA-404.

1098-021, 1098-022

6.Salida del domo del FA-404, tanque de succión FA-402, compresorGB-401. 1098-022

7. Salida por el fondo del separador FA-404, intercambiadores EA-404A/D y llegada a la torre DA-402. 1098-022, 1098-024

8. Sección de domos de la torre DA-402, condensadores EA-408 A/B,acumulador FA-408, salida de gas amargo a la U-600.

1098-024

9. Fase líquida acumulador FA-408, bomba de reflujo GA-418, bomba dedestilado GA-419, enfriador EA-409 y salida de LPG a L.B.

1098-023, 1098-024

10.Sección de agotamiento de la torre DA-402, bombas de reflujo GA-420, calentador BA-403 y retorno a la torre DA-402 y salida a laalimentación de la torre DA-401.

1098-023, 1098-024, 1098-025

11.Zona de vapor de la torre DA-401, salida de vapores del domo,condensadores EA-403 A/B, acumulador FA-403, salida deincondensables a desfogue.

1098-023

12.Fase líquida acumulador FA-403, bomba de reflujo GA-403/R, bombade destilados GA-402/R, enfriador EA-403 y salida de hexanos ypentanos a la planta de isomerización.

1098-023

13. Succión agotamiento torre DA-401, bomba de reflujo GA-407/RT,calentador BA-402 y retorno a la torre DA-401.

1098-023

14.Bomba GA-405/R salida de gasolina dulce, intercambiadores EA-404A/D, tanque FA-407, salida a gasolina tanques y/o unidadreformadora.

1098-023, 1098-024

Análisis de consecuencias

VI.3 Determinar los radios potenciales de afectación, a través de aplicación de modelos matemáticos de simulación, del o los eventos máximos probables de riesgo, identificados en el punto VI.2, e incluir la memoria de cálculo para la determinación de los gastos, volúmenes y tiempos de fuga utilizados en las simulaciones, debiendo justificar y sustentar todos y cada uno de los datos en dichas determinaciones.

VI.3.1 GENERALIDADES.

En los escenarios con un grado de riesgo alto (1 ó 2) ó riesgos clase A se deben determinar las consecuencias cuantitativamente mediante la técnica Análisis de Consecuencias, de acuerdo a los puntos 9.6 y 9.7 de la Norma para realizar Análisis de Riesgos a Instalaciones Industriales, documento No.: DG-SASIPA-SI-02741, Rev. 1, emitido por la Subdirección de Auditoria en Seguridad Industrial y Protección Ambiental de PEMEX Refinación.

Para el análisis de Consecuencias en la planta Hidrodesulfuradora de Naftas U-400 I se utilizó un software especializado para simular los eventos y determinar los radios de afectación, conocido como PHAST (Process Hazard Analysis Safety Tool) versión 6.0. Este software ha sido aceptado en México por el Instituto Nacional de Ecología (INE), en los Estados Unidos por la Agencia de Protección Ambiental (EPA) y la Administración de Salud y Seguridad Ocupacional (OSHA), para la determinación de consecuencias en una evaluación de riesgo.

VI.3.2 CAUSAS

La mayoría de los accidentes en plantas Hidrodesulfuradoras de Naftas son resultado de derrames de materiales tóxicos, inflamables, corrosivos y explosivos. Por ejemplo, un material es descargado por orificios ocasionados por daños en el material de los tanques, por fugas en bridas, en sellos de bombas, en partes internas de válvulas y una gran variedad de otras fuentes.

VI.3.3 MODELOS MATEMATICOS

El Análisis de Consecuencias se realiza en base a modelos matemáticos que representan un evento indeseable bajo las condiciones de proceso del área de estudio.

Los modelos matemáticos simulan la descarga de materiales tóxicos, inflamables, corrosivos y explosivos, generando información útil para determinar las consecuencias en caso de suscitarse un accidente como; la velocidad de descarga del material, la cantidad total que es descargada, y el estado físico del material descargado. Esta información es valiosa para evaluar el diseño de nuevos procesos y en el caso de procesos en operación evalúa los sistemas de seguridad existentes en la instalación. Los modelos están constituidos por ecuaciones empíricas o fundamentos que representan el proceso fisicoquímico que ocurre durante la descarga de un material.

DESCARGA ACCIDENTAL DE GASES O VAPORES (*Fuente: “Chemical Process Safety. Fundamentals with aplications. Crow/Louvar. ”“Análisis y reducciyn de riesgos en la industria química”. J.M. Santamaría Ramiro, P.A. Braña Aísa Editorial Fundación MAPFRE).

En el caso de la descarga de gases a través de una perforación hay que distinguir entre descarga sónica y subsónica, según que el valor del cociente entre las presiones P2 (en general igual a la presión atmosférica) y P1 sea inferior o no al valor crítico, dado por:

Así, en el caso de presiones iniciales P1 moderadamente altas (basta con que sean mayores que 1.9 bares para la mayoría de los gases diatómicos), la descarga comienza con un valor de la relación de presiones inferior al crítico, y el flujo es sónico. Eventualmente, si el depósito no recibe aportes de materia, la presión P1 disminuirá lo suficiente como para que el valor de P2/ P1 llegue a ser superior al crítico, con lo que el flujo se convierte en subsónico. Por lo general, el tiempo que el gas invierte en pasar a través del orificio es tan corto que el intercambio de calor con el exterior puede despreciarse, y el proceso se considera adiabático. Las ecuaciones de la mecánica de fluidos para el flujo subsónico de gases ideales a través de orificios establecen que en este caso el flujo másico viene dado por:

Donde P1 y T1 son la presión y temperatura en el lado del depósito, P2 es la presión en el lado de la descarga (usualmente la presión atmosférica), M es el peso molecular del gas y Rg es la constante universal de los gases. k tiene un valor igual al cociente de capacidades caloríficas si la expansión es isentrópica, y un valor inferior en caso contrario. En el caso de que (P2/P1) tenga un valor inferior al crítico, el flujo es sónico en la garganta y m* tiene un valor dado por;

O bien

Es de notar que bajo condiciones de flujo sónico la presión P2 en el lado de la descarga del orificio no influye en el caudal másico a su a través, como se indica en las ecuaciones anteriores, donde no aparece dependencia respecto de P2. La variación del flujo viene dada por la ecuación (4) hasta el momento en que el flujo se convierte en subsónico, en cuyo momento la ecuación que proporciona el caudal es la (2). Un caso de descarga de fluidos a través de orificios con gran importancia práctica es el del alivio de presión de un recipiente a través de discos de ruptura o válvulas de seguridad.

En cuanto a las distintas posibilidades de fugas de gases en conducciones, la casuística es tan amplia como el número posible de configuraciones de tuberías y modos de fallo (perforaciones en la pared de la tubería, fallos en los cierres de válvulas, fugas en juntas de bridas, etc.), por lo que cada caso ha de plantearse separadamente. De cualquier manera un planteamiento convencional de flujo de gases en conducciones permite obtener la presión en el punto de la tubería que se produce la fuga. Para ello existen ecuaciones que contemplan el flujo isotermo (tiempos de residencia largos, conducciones sin aislamiento térmico) o adiabático (altas velocidades de gas, que proporcionan tiempos de residencia u, por tanto, de intercambio de calor cortos).

En realidad, el flujo estará comprendido entre ambos extremos, y normalmente la diferencia entre los caudales que predicen las ecuaciones de flujo isotermo y adiabático de gases en tuberías es pequeña, por lo que las ecuaciones del caso adiabático pueden utilizarse en casi todas las circunstancias. Para el caso de un depósito conectado a una tubería de descarga. Octave Levenspiel proporciona gráficos que relacionan la caída de presión con el caudal que circula en flujo adiabático. Estas relaciones pueden utilizarse para obtener la presión en el interior de la conducción en el punto en el que se produce la fuga. A partir de aquí se sigue un tratamiento análogo al indicado anteriormente para las perforaciones en la pared de un depósito.

Cálculo del flujo de gas a través de un orificio.

donde:

VI.3.4 EVENTOS

A continuación se describirán los tipos de eventos que pueden ocurrir como resultado de la descarga de un líquido presionado, un liquido no presurizado y de un vapor o gas presurizado.

Incendio de Charco:

Cuando un líquido inflamable es descargado de un tanque de almacenamiento o una tubería, se forma una alberca o charco. Al estar formándose el charco, parte del líquido se comienza a evaporar; si los vapores se encuentran sobre su límite inferior de inflamabilidad y con una fuente de ignición mientras se encuentran los vapores, se forma un incendio del charco o “Pool Fire”.

Fuego instantáneo:

Cuando un material volátil e inflamable es descargado a la atmósfera, se forma una nube de vapor y se dispersa. Si el vapor resultante se encuentra con una fuente de ignición antes de que la dilución de la nube sea menor al límite inferior de inflamabilidad, ocurre el fuego instantáneo ó “Flash fire". Las consecuencias primarias de un fuego instantáneo son las radiaciones térmicas generadas durante el proceso de combustión. Este proceso de combustión tiene una corta duración y los daños son de baja intensidad.

Dardo de fuego.

Si un gas licuado o comprimido es descargado de un tanque de almacenamiento o una tubería, el material descargado a través de un orificio o ruptura formaría una descarga a presión del tipo chorro “Gas Jet”, que entra y se mezcla con el aire ambiente. Si el material entrara en contacto con una fuente de ignición, entonces ocurre un fuego de chorro ó “Jet Fire".

Bola de fuego:

El evento de bola de fuego ó “Fireball” resulta de la ignición de una mezcla líquido/vapor flamable y sobrecalentada que es descargada a la atmósfera. El evento de bola de fuego ocurre frecuentemente seguido a una Explosión de Vapores en Expansión de un Líquido en Ebullición ó “BLEVE”.

Explosión:

Una explosión es una descarga de energía que causa un cambio transitorio en la densidad, presión y velocidad del aire alrededor del punto de descarga de energía. Existen explosiones físicas, que son aquellas que se originan de un fenómeno estrictamente físico como una ruptura de un tanque presurizado o una explosión de un líquido en ebullición. El otro tipo de explosiones se denomina química, que

son aquellas que tienen su origen en una reacción química como la combustión de un gas inflamable en el aire.

BLEVE Explosión de Vapores en Expansión de un Líquido en Ebullición ó “BLEVE”, ocurre cuando en forma repentina se pierde el confinamiento de un recipiente que contiene un líquido sobrecalentado o un licuado a presión. La causa inicial de una BLEVE es usualmente un fuego externo impactando sobre las paredes del recipiente sobre el nivel del líquido, esto hace fallar el material y permite la repentina ruptura de las paredes del tanque. Una BLEVE puede ocurrir como resultado de cualquier mecanismo que cause la falla repentina de un recipiente y permita que el líquido sobrecalentado se vaporice. Si el material líquido/vapor descargado es inflamable, la ignición de la mezcla puede resultar en una bola de fuego ó “fireball”.

VCE Explosión por una Nube de Vapor ó “VCE”, puede definirse simplemente como una explosión que ocurre en el aire ambiente y causa daños de sobre presión. Comienza con una descarga de una gran cantidad de líquido o gas vaporizado de un tanque o tubería y se dispersa en la atmósfera, de toda la masa de gas que se dispersa, sólo una parte de esta, se encuentra dentro de los límites superior e inferior de explosividad, y esa masa es la que después de encontrar una fuente de ignición genera sobre presiones por la explosión. Este evento se puede generar tanto en lugares confinados como en no confinados.

Nube Tóxica:

En los casos en que una fuga de material tóxico no sea detectada y controlada a tiempo, se corre el riesgo de la formación de una nube de gas tóxica que se dispersará en dirección de los vientos dominantes, y su concentración variará en función inversa a la distancia que recorra. Los efectos tóxicos de exponerse a estos materiales dependen de la concentración del material en el aire y de su toxicidad.

VI.3.5 CONSIDERACIONES PARA REALIZAR EL ANÁLISIS DE CONSECUENCIAS.

Para la elección de los escenarios críticos se revisaron:

Los resultados obtenidos con la aplicación de la metodología HazOp Las estadísticas de incidentes y accidentes de la Refinería

Una vez que se escoge el equipo ó la zona en la que se podría producir un accidente se recopilan los siguientes datos.

La composición de la mezcla ó producto que se está manejando en el punto en el que se van a estimar las consecuencias y las condiciones de operación en ese punto (especialmente temperatura y presión). Estos valores se solicitan a la Superintendencia de Química Laboratorio Experimental de la Refinería. “Antonio Dovalí Jaime”.

VI.3.6 CONSIDERACIONES PARA LA EVALUACIÓN DE EFECTOS DE INCENDIO Y EXPLOSIÓN.

1. Adicionalmente, para realizar las simulaciones en el software PHAST 6.0. se tomaron las siguientes consideraciones:

a. El orificio formado por corrosión en bridas, sellos de las válvulas y en las líneas analizadas es de forma regular y de un diámetro determinado. El diámetro equivalente del orificio varía desde 3,17 mm (0,125") hasta 12,70 mm (0,5"); para todos los escenarios se considera una fuga de 0,50” por corrosión debido a las condiciones.

b. Las condiciones de presión y temperatura se tomaron de los diagramas de flujo de proceso de cada equipo.

c. Se contempló un tiempo de duración de la fuga de 10 minutos, tomando en cuenta las siguientes consideraciones: tiempo máximo para la detección del evento por parte del personal de PEMEX y tiempo que ocupa el personal de mantenimiento u operación para llegar al lugar exacto de la fuga y controlarla.

d. Se consideró una temperatura ambiental media del área de 27º C y una humedad relativa media anual de 78%.

e. Los radios que se presentan en caso de un evento de antorcha o chorro de fuego, se determinaron a partir de la evaluación de diferentes flujos térmicos y de los diferentes niveles de sobre presión los cuales se indican más adelante.

2. Se consideran tres condiciones ambientales para el análisis:

a. En la primera se consideró una velocidad del viento de 1.5 m/s con estabilidad ambiental clase F por ser las condiciones meteorológicas para el peor escenario, de acuerdo con el INE y con el “RMP Offsite Consequence Analysis” de la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (USEPA);

b. En la segunda se utilizó la velocidad del viento promedio de la región de 2.77 m/s, con estabilidad ambiental clase A por ser las características promedio del sitio más favorables para generar eventos de riesgo y;

c. Como tercera condición se utilizó la velocidad de 4.0 m/s con estabilidad ambiental clase D, por ser las características promedio menos favorables para generar eventos de riesgo.

3. Para el análisis se utilizan la siguiente tabla de radiación para determinar las zonas de afectación:

RADIACIÓN DESCRIPCIÓN

1.4 kW/m2

(443 BTU/h/ft2)Es el flujo térmico equivalente al del sol en verano y al medio día. Este límite seconsidera como zona de seguridad.

5.0 kW/m2

(1 585 BTU/h/ft2)

Nivel de radiación térmica suficiente para causar daños al personal si no se protegeadecuadamente en 20 segundos, sufriendo quemaduras hasta de 2o grado sin laprotección adecuada. Esta radiación será considerada como límite de zona deamortiguamiento.

12.5 kW/m2

(3 963 BTU/h/f2)

Es la energía mínima requerida para la ignición piloteada de la madera y fundición detubería de plástico. Con 1% de letalidad en 1 minuto. Esta radiación se considerará parael personal y las instalaciones como zona de alto riesgo.

NIVELES DE RADIACIÓN

Fuente: Chemical Process Safety:Fundamentyals with Applications;Crowl/Louvar; Prentice Hall, 1990

4. Para el análisis se utilizan la siguiente tabla de sobre presión para determinar las zonas de afectación:

NIVELES DE SOBRE PRESIÓN

PRESIÓN DESCRIPCIÓN

0.5 lb/pulg2

(0.034 bar)

La sobre presión a la que se presentan rupturas del 10% de ventanas de vidrio yalgunos daños a techos; este nivel tiene la probabilidad del 95% de que no ocurrandaños serios. Esta área se considerará como límite de la zona de salvaguarda

1 lb/pulg2

(0.068 bar)

Es la presión en la que se presenta destrucción parcial de casas y daños reparables aedificios; provoca el 1% de ruptura de tímpanos y el 1% de heridas serias porproyectiles. De 0,5 a 1 lb/pulg2 se considerará como la zona de amortiguamiento

2 lb/pulg2

(0.136 bar)A esta presión se presenta el colapso parcial de techos y paredes de casas. De 1 a 2lb/pulg2 se considera como la zona de exclusión (riesgo)

Fuente: Chemical Process Safety:Fundamentyals with Applications;Crowl/Louvar; Prentice Hall, 1990

5. La siguiente tabla muestra los posibles daños por sobre presión en plantas y refinerías:

EVALUACIÓN DE DAÑOS POR EXPLOSIONES NIVELES DE SOBREPRESIÓN

PRESIÓN(lb/pulg2)

REFINERÍAS PLANTAS

0.5

- Cuarto de control (construcción deconcreto y estructura de fierro): roturade ventanas.

- Cuarto de control (techo metálico): rotura deventanas y medidores.

- Cuarto de control (techo de concreto): rotura deventanas y medidores.

- Torre de enfriamiento: falla de mamparas

1.0

- Cuarto de control (construcción deconcreto y estructura de fierro):deformación de la estructura.

- Cuarto control (techo metálico): conectoresdañados por colapso del techo.

- Cuarto de control (techo de concreto): dañadospor colapso del techo.

- Tanques de almacenamiento (techo cónico):colapso del techo.

2.0

- Cuarto de control (construcción deconcreto y estructura de fierro):Colapso parcial.

- Calentador: fractura de ladrillos.- Reactor químico: rotura de ventanas y

medidores.- Filtros: falla de paredes de concreto.

VI.3.7 DESCRIPCIÓN Y JUSTIFICACIÓN DE LOS ESCENARIOS ANALIZADOS EN LA PLANTA U-400-I.

RT: Radiación Térmica.OP: Onda de Presión.T: Dispersión de sustancia tóxica.

VI.3.8 DATOS REQUERIDOS PARA CADA MODELO.

ESCENARIODATOS INICIALES

Parámetros de Operación

Composición de las mezclas

1. Fuga de H2 por elcompresor GB-401.

T diseño = 51.6º CP diseño = 61.09 barDensidad (51.6º C) = 4.35 kg/m3

Inventario = 48150 kgFase = vapor.Elevación de la línea = 1 m

Descarga del compresorEn base masa: Hidrógeno 0.89 Hidrocarburos 0.11

2. Fuga de gas amargoen el tanqueFA-404.

Inventario = 250 KgT diseño = 45º CP diseño = 23 barDiámetro nominal de la tubería = 4 inElevación = 10 m

Gas amargoEn base masa: Etano 5.7 Etileno 4.0 Hidrógeno 49.0 Ácido Sulfhídrico 16.0 Metano 9.0 N-butano 0.1 N-heptano 1.3 N-hexano 1.8 N-pentano 1.8 Nitrógeno 0.2 Propano 0.3 Propileno 1.1

3. Fuga en las bombasGA-405 (de fondos dela torredesisohexanizadoraDA-401).

Inventario = 80075 KgT diseño = 218.90 CP diseño = 6.865 barDiámetro del orificio: 12.7 mmElevación = 1 m

Gasolina dulce (comp. principales)En base masa: Isopropanol 0.246 M-xyleno 5.954 N-Heptano 17.6 N-Hexano 3.0 N-Octano 30 N-Pentano 3.0 Tolueno 9.0 2,3,4-Trimetilpentano 1.0 2-Metil-2-Penteno 7.0 N-Decano 6.4 Trans-3-Octeno 16.8

ESCENARIODATOS INICIALES

Parámetros de Operación

Composición de las mezclas

4. Fuga de hidrocarburoen el calentador decarga BA-401.

Inventario = 4968 KgT diseño = 320º CP diseño = 54.525 bar

Carga al calentador% vol: C2 0.165 C3 1.216 C4 3.395 C5 4.788 C6 11.018 C7 28.743 C8 25.809 C9 17.141 C10 5.774 C11 0.921 C12 0.486 C13 0.132 C14 0.038

5. Fractura en la línea desalida del efluente delreactor DC-401.

Inventario = 19873.368 KgT diseño = 350º CP diseño = 54.525 bar

Línea de salida del reactor% masa C3 0.48723171 C4 1.1937177 C5 10.7190977 C6 22.4040836 C7 18.050181 C8 19.2972993 C9 15.5758234 C10 8.7315821 C11 0.83414069 NH3 0.378958 H2S 0.54136857 Fenol 0.02706843 H2O 1.75944786

Los escenarios anteriores son los escenarios considerados como de alto riesgo. Para información acerca de propiedades de las sustancias o elementos involucrados en el análisis de consecuencias, referirse al anexo VI de este reporte en donde se encuentran las hojas de seguridad de dichas sustancias o elementos.

VI.3.9 RESULTADOS.

A continuación se presentan los resultados obtenidos para los escenarios anteriormente descritos. Los radios de afectación más importantes (más probables debido a las condiciones ambientales del área de la refinería) se muestran en letras mas oscuras en las tablas de resultados.

Escenario 1;

Fuga de H2 por el compresor GB-401.

Es probable que se presente una fuga por el compresor GB-401, puede ser una fuga por bridas y conexiones. En este análisis se considera una fuga de hidrógeno en la descarga del compresor con un tiempo máximo promedio de control de 600 s, los eventos máximo probable y máximo catastrófico obtenidos son; Dardo de fuego (Jet Fire) e Ignición tardía (Late Ignition). En seguida se muestran los radios de afectación para este escenario.

DARDO DE FUEGONivel de radiación

1.4 kW / m2 5 kW / m2 12.5 kW / m2

Radio (m) Radio (m) Radio (m)

1.5 m/s, F 31.00 24.75 21.97

2.77 m/s, A 28.62 22.33 19.54

4.0 m/s, D 27.25 20.95 18.11Los radios de afectación más importantes se muestran en el diagrama RSC-AC-U400-I-01.

IGNICIÓN TARDÍASobre presión

0.5 lb/pulg2 1 lb/pulg2 2 lb/pulg2


1.5 m/s, F 29.99 22.16 17.66

2.77 m/s, A 29.60 21.93 17.51

4.0 m/s, D 29.41 21.81 17.44Los radios de afectación más importantes de esta tabla se muestran en el diagrama RSC-AC-U400-I-02.

Escenario 2.

Fuga de gas amargo en el tanque FA-404.

Es probable que se presente una fuga de gas amargo en el tanque acumulador FA-404, por lo que en este análisis se considera una fuga en la línea de salida de gas amargo usando la composición reportada en el manual de la planta, así mismo se considera un tiempo máximo promedio de control de 600 s, los eventos máximo probable y máximo catastrófico obtenidos son: Dardo de fuego (Jet Fire). En seguida se muestran los radios de afectación para este escenario.


1.4 kW / m2 5 kW / m2 12.5 kW / m2


1.5 m/s, F 11.2347 8.70036 7.48525

2.77 m/s, A 10.4004 7.86435 6.61677

4.0 m/s, D 9.94987 7.36197 6.09061

Los radios de afectación más importantes se muestran en el diagrama RSC-AC-U400-I-03.

En este tanque, FA.402, por las condiciones de presión que se maneja en este punto y más adelante, en la torre que le precede, se podría presentar un aumento de presión casi instantáneo y causar una ruptura catastrófica. En este caso los radios de afectación llegarían hasta 261 metros de afectación, la probabilidad de este escenario es baja pero posible por lo que los de radios de afectación se presentan en las tablas siguientes, con los radios de afectación dentro de paréntesis con la finalidad de resaltar su baja probabilidad.


1.4 kW / m2 5 kW / m2 12.5 kW / m2


1.5 m/s, F (365.5) (288.34) (252.94)

2.77 m/s, A (339.9) (261.21) (226.21)

4.0 m/s, D (324.6) (245.45) (210.65)

EXPLOSIÓN INMEDIATA

Sobre presión



1.5 m/s, F (51.87) (31.56) (19.88)

2.77 m/s, A

(51.87) (31.56) (19.88)

4.0 m/s, D (51.87) (31.56) (19.88)

Los radios de afectación más importantes se muestran en el diagrama anexo RSC-AC-U400-I-05.

Escenario 3;

Fuga en las bombas GA-405 (de fondos de la torre desisohexanizadora DA-401).

Es probable que se presente una fuga en estas bombas, por consecuente en este análisis se considera una fuga en la descarga de las mismas. Se considera un tiempo máximo promedio de control de 600 s, el evento máximo probable y máximo catastrófico obtenido es; Dardo de Fuego (Jet Fire). En seguida se muestran los radios de afectación para este escenario.


1.4 kW / m2 5 kW / m2 12.5 kW / m2


1.5 m/s, F 20.21 15.525 13.43

2.77 m/s, A

18.93 14.15 12.02


Escenario 4;Fuga de hidrocarburo en el calentador de carga BA-401.

Es probable que se presente una fuga en el calentador, en este análisis se consideraron tres casos.

Ruptura de 0.5 pulgadas en un serpentín en el interior del calentador. Ruptura total de un serpentín en el interior del calentador. Fuga en la salida del calentador, de la parte de proceso.

En todos los casos se considera un tiempo máximo promedio de control de 600 s, los eventos máximo probable y máximo catastrófico se dan en la fuga a la salida del calentador y son: Dardo de Fuego (Jet Fire) e Ignición Tardía (Late Ignition). En senguida se muestra los radios de afectación para este escenario.


1.4 kW / m2 5 kW / m2 12.5 kW / m2


1.5 m/s, F 51.57 39.53 34.13

2.77 m/s, A

48.34 36.08 30.68


EXPLOSIÓN TARDÍASobre presión



1.5 m/s, F 37.07 30.38 26.54

2.77 m/s, A

24.86 19.03 15.69


Para los dos casos simulados en el calentador restantes, no se grafican los resultados por ser de mínima afectación, pero el archivo Phast se anexa en la información electrónica correspondiente. A continuación se mencionan los resultados en la siguiente tabla:

Ruptura de 0.5 pulgadas en un serpentín en el interior del


1.4 kW / m2 5 kW / m2 12.5 kW / m2

Radio (m) Radio (m) Radio (m)Condiciones Ambientales:

2.77 m/s, A

5.30257 3.826327 2.592535

Ruptura de total en un serpentín en el interior del calentador


1.4 kW / m2 5 kW / m2 12.5 kW / m2

Radio (m) Radio (m) Radio (m)Condiciones Ambientales:

5.9988 4.32452 3.681521

Los radios de afectación indicados en esta tabla, son fuera de las paredes del calentador, es decir que a 1.26 metros del calentador se sentirá una radiación de 12.5 Kw/m2 en caso de presentarse una ruptura de 0.5 in en un serpentín.

La semejanza entre los radios de afectación de ambos casos se explica gracias al diámetro interno de los tubos del calentador por donde pasa el proceso.

Escenario 5;Fractura en la línea de salida del efluente del reactor DC-401.

Es probable que se presente una fuga al existir una fractura en la línea de salida del efluente del reactor DC-401. En este análisis se considera un tiempo máximo promedio de control de 600 s, el evento máximo probable y máximo catastrófico obtenido es: Dardo de fuego (Jet Fire). En seguida se muestran los radios de afectación.


1.4 kW / m2 5 kW / m2 12.5 kW / m2


1.5 m/s, F 44.65 34.34 29.70

2.77 m/s, A 41.75 31.31 26.68

4.0 m/s, D 40.16 29.62 24.93Los radios de afectación más importantes (para la condición ambiental de 2.77 m/s, A) se muestran en el diagrama RSC-AC-U400-I-09.

VI.4 Representar las zonas de alto riesgo y amortiguamiento en un plano a escala adecuada donde se indiquen los puntos de interés que pudieran verse afectados (asentamientos humanos, cuerpos de agua, vías de comunicación, caminos, etc.).

En el Anexo XV, se muestran los planos de análisis de consecuencias, en los cuales se encuentran plasmadas las zonas de alto riesgo y amortiguamiento, para cada evento de cada uno de los cinco escenarios considerados, a continuación se presenta una relación de estos planos.

DIAGRAMA NOMBRE

RSC-AC-U400-I-01 Diagrama de efectos por radiación debido a un Dardo de fuego por fugade H2 en el GB-401.

RSC-AC-U400-I-02 Diagrama de efectos por sobre presión debido a una Ignición Tardía porfuga de H2 en el GB-401.

RSC-AC-U400-I-03 Diagrama de efectos por radiación debido a un Dardo de fuego por fugade gas amargo en el FA-404.

RSC-AC-U400-I-05 Diagrama de efectos por sobre presión debido a una Explosión Inmediatapor fuga de gas amargo en el FA-404.

RSC-AC-U400-I-06 Diagrama de efectos por radiación debido a un Dardo de fuego por fugaen las bombas GA-405.

RSC-AC-U400-I-07 Diagrama de efectos por radiación debido a un Dardo de fuego por fugade hidrocarburo en el BA-401.

RSC-AC-U400-I-08 Diagrama de efectos por sobre presión debido a una Explosión Tardía porfuga de hidrocarburo en el BA-401.

RSC-AC-U400-I-09 Diagrama de efectos por radiación debido a un Dardo de fuego por fugaen la línea del efluente del reactor DC-401.

VI.5 Realizar un análisis y evaluación de posibles interacciones de riesgo con otras áreas, equipos o instalaciones próximas a la instalación que se encuentren dentro de la Zona de Alto Riesgo, indicando las medidas preventivas orientadas a la reducción del riesgo de las mismas.

Con el fin de reducir los riesgos por la operación de la Planta Hidrodesulfuradora de Naftas U-400-I; se cuenta con procedimientos seguros de operación los cuales se encuentran en el Manual de Procedimientos de Aseguramiento de Calidad; dichos procedimientos están basados en el Manual de Operación de la Planta.

Además continuamente se están monitoreando los valores de las variables a través del sistema de control de laboratorios (SICOLAB). En forma oportuna se pueden activar los sistemas de paro y a través del sistema de desfogue en un evento extraordinario es posible desviar el flujo de gases al quemador de campo.

Así, todas las funciones de control y variables de operación, monitoreo de fugas o eventos de fuego son realizadas por medio de procedimientos debidamente elaborados y actualizados, con lo cual es posible iniciar paro de las unidades donde se detecten desviaciones de funcionamiento normal del proceso. Como parte complementaria, se tienen estaciones de paro de emergencia (botones de pánico), las cuales se encuentran en lugares estratégicos de la planta y pueden accionarse por personal que se encuentre en el sitio.

En el anexo IX se presenta una lista de procedimientos operacionales y de emergencia, también se anexa un plano de arranque y un plano de paro de la planta Hidrodesulfuradora de Naftas U-400-I (anexo XVI.).

En cuanto a los daños causados en cada uno de los eventos simulados, los radios de afectación quedan dentro de los límites de la propia planta y del sector 3 de Hidros I.

En los eventos del escenario 3 Fuga en las bombas GA-405 los radios de afectación son los de mayor probabilidad de ocurrencia en la U-400II del sector 3 de la Refinería, debido a las condiciones del proceso. A continuación se enlistan los principales puntos afectados:

Casa de compresores de la U-400-I Torre desbutanizadora de la U-400-I. Área de intercambiadores de calor de U-400-I. Tanque de carga de la U-400-I.

Pero los eventos del escenario 4 Fuga de hidrocarburo en el calentador de carga BA-401, son los que presentan los radios de afectación mayores.

VI.6 Indicar claramente las recomendaciones técnico-operativas resultantes de la aplicación de las metodologías para la identificación de riesgos, así como de la evaluación de los mismos, señalados en los puntos VI.2 y VI.3.

Las recomendaciones técnico operativas resultantes de la aplicación de las metodologías de identificación y evaluación de consecuencias aplicadas para la planta Hidrodesulfuradora de Naftas U-400-I deben de ser jerarquizadas para poder definir las prioridades de aplicación de dichas recomendaciones. A continuación se explica la clasificación que se dará a las recomendaciones.

Clase A: El grado de riesgo clase A tiene muy alta prioridad. Esto significa que es necesaria una acción inmediata para eliminar o minimizar la ocurrencia del incidente ó mitigar su consecuencia.

Clase B: El grado de riesgo clase B tiene alta prioridad. La recomendaciones orientadas a minimizar el riesgo de esta clase se deben atender, sin embargo no es necesario que se atiendan inmediatamente, es decir que se pueden programar.

Clase C: Las recomendaciones de la clase C tienen prioridad media. Esto quiere decir que la administración debe evaluarlas mediante un análisis de costo-beneficio y el fundamento de la recomendación dada para reducir el riesgo, para que con base a esto se tome la decisión de “aceptar ó no el riesgo”.

Clase D: Las recomendaciones de la clase D tienen baja prioridad. Esto significa que la acción correctiva que se tome mejorará aún más la seguridad pero que el proceso puede seguir operando con seguridad aunque la recomendación no se implemente.

Las recomendaciones técnico operativas emitidas del Análisis de Riesgo y Operabilidad HazOp se encuentran en el Plan de Trabajo, que como ya se mencionó en el apartado VI.2, se puede consultar en el Anexo II. En el plan de trabajo se incluyo fecha de compromiso y responsable de su implementación, con esto queda registrado ante la autoridad ambiental respectiva.

VI.7 Presentar reporte del resultado de la última auditoria de seguridad practicada a la instalación, anexando en su caso, el programa calendarizado para el cumplimiento de las recomendaciones resultantes de la misma.

La Refinería “Ing. Antonio Dovalí Jaime” cuenta con el reporte de la última auditoria de seguridad dentro de sus archivos de SITSIPA, Súper Intendencia Técnica de Seguridad Industrial y Protección al Ambiente.

VI.8 Describir a detalle las medidas, equipos, dispositivos y sistemas de seguridad con que cuenta o contará la instalación, consideradas para la prevención, control y atención de eventos extraordinarios.

Para la prevención de eventos extraordinarios en la planta Hidrodesulfuradora de Naftas U-400-I, se cuenta con un Programa anual de Actividades enfocado a los siguientes aspectos.

Factores Humanos Seguridad en Instalaciones Confiabilidad del Sistema de Protección • Auditorias

Este programa cuenta con un total de 32 actividades que de forma integral garantizan la seguridad de la instalación. En las tablas VI.8-1 y VI.8-2 se muestran estas actividades.

TABLA VI.8-1 Actividades de Inspección y Corrosión.

No. ACTIVIDADES DE INSPECCIÓN Y CORROSIÓN

1. Calibración Preventiva de Líneas2. Calibración Preventiva de Equipos3. Revisión y Calibración de Niplerías4. Calibración de Válvulas de Alivio5. Revisión de Válvulas de Venteo y Arrestadores de Flama6. Prueba de Hermeticidad en Válvulas Check7. Revisión de Tornillería8. Evaluación de Corrosión en Plantas9. Evaluación de Corrosión en Torres de Enfriamiento10. Inspección de Ductos

TABLA VI.8-2 Actividades de Seguridad Industrial y Contra Incendio.

No. ACTIVIDADES DE SEGURIDAD INDUSTRIAL Y CONTRAINCENDIO

11. Inspección de Dispositivos de Seguridad de Equipos12. Inspección Preventiva de Calentadores y Hornos13. Revisión de Tuberías14. Inspección Visual de Sólo-aires15. Inspección Preventivas de Riesgos16. Revisión, Prueba y Limpieza de Drenajes17. Inspección Preventiva a Subestaciones y Registros Eléctricos18. Simulacros Operacionales19. Revisión de Equipos de Protección Personal Fijos20. Pláticas de Seguridad21. Campaña de Seguridad22. Revisión y Mantenimiento de Equipo de Protección Contra Incendio23. Prueba de Operación de Vehículos de Contra Incendio24. Pláticas / Prácticas Contra Incendio25. Simulacros Contra Incendio26. Revisión y Mantenimiento de Equipo Fijo de Contra Incendio27. Control de Emisiones de Contaminantes28. Funcionamiento de Quemadores de Campo29. Seguridad Radiológica30. Auditorias31. Pruebas de Sistemas de Detección de Humos, Fuego, Explosividad y Toxicidad32. Inspección de Cilindros de Gases Comprimidos

VI.9 Indicar las medidas preventivas o programas de contingencias que se aplicarán, durante la operación normal de la instalación, para evitar el deterioro del medio ambiente (sistemas anticontaminantes), incluidas aquellas orientadas a la restauración de la zona afectada en caso de accidente.

Como la planta Hidrodesulfuradora de Naftas U-400-I forma parte de la Refinería “Ing. Antonio Dovalí Jaime”, debe de cumplir con el programa de cultura ecológica enfocado hacia los trabajadores, este programa junto con las plantas tratadoras de fluidos forman parte del sistema de protección ambiental implementado en todas las plantas que conforman la Refinería.

La planta Hidrodesulfuradora de Naftas U-400-I acorde a las Políticas emitidas por la Dirección de PEMEX, efectúa su proceso aplicando todas las normas y estándares de seguridad enfocadas a la protección del personal y de las instalaciones cuidando el medio ambiente. Para esto lleva a cabo un Programa de Mejora Continua en el cual están integrados los siguientes programas.

Programa de mantenimiento.

El mantenimiento de la instalación se aplica acorde a sus características de diseño, construcción y operación, por su diversidad las actividades de mantenimiento son desarrolladas por especialidad:

Mantenimiento de Plantas

Mantenimiento Mecánico

Mantenimiento Instrumentos

Mantenimiento Eléctrico

Mantenimiento Civil

Programa de actividades de inspección técnica, seguridad y contra incendio.

En este programa se contemplan las 32 actividades enlistadas en las tablas VI.8-1 y VI.8-2 del apartado VI.8.

Programa de capacitación

Capacitación Técnica, de Seguridad Industrial y Tácticas de Operaciones y Maniobras de Contra incendio.

Programa ambiental.

En la función sustantiva de producción con esmero y cuidado, protegiendo al ambiente de emisiones provenientes de la planta que afectan el agua, aire y suelo, evitando de esta manera impactos adversos en el entorno ecológico y a la comunidad, se tiene implantada la evaluación de la concentración de contaminantes provenientes de fuentes fijas aplicando el criterio de la Norma Oficial Mexicana NOM-085-ECOL/94.

Programa de prevención

El programa para la prevención de accidentes implantado por la refinería cuenta con la autorización del INE y con la aprobación del Comité de Análisis y Aprobación de los Programas para la Prevención de Accidentes COAAPPA.

SIASPA

El Sistema Integral de Administración de la Seguridad y la Protección Ambiental conocido por sus siglas “SIASPA”, tiene como propósito dar soporte y asegurar el cumplimiento de la Política Institucional de Seguridad Industrial y Protección Ambiental de PEMEX, así como su permanencia en el tiempo.

El SIASPA está compuesto de 18 elementos bien diferenciados, interrelacionados e interdependientes, que está comprobado afectan la seguridad y la protección ambiental; cada elemento establece una serie de requisitos congruentes con la normatividad vigente y con las mejores prácticas demostradas en la industria.

El SIASPA es un sistema enfocado a la administración efectiva de los aspectos relativos a la seguridad y a la protección ambiental, pero que no se limita solo a éstos. La administración efectiva de los asuntos relativos a la Seguridad y la Protección Ambiental tiene vínculos directos e importantes con funciones tales como la operación, el mantenimiento, el diseño, los recursos humanos, los asuntos externos, la planeación y la presupuestación etc., por citar sólo algunos; por lo mismo, la implantación de SIASPA requiere la participación activa y entusiasta de todo el personal de los centros de trabajo, para crear en el personal una actitud permanente de cambio hacia la consolidación de una cultura de seguridad y protección ambiental basada en la prevención.

El análisis de los incidentes y accidentes ocurridos en PEMEX muestran una amplia gama de causas raíz, todas ellas que originan problemas de seguridad e impacto ambiental. De ahí que se hace necesario atacar todas ellas de una manera integral a través de un sistema de administración. La experiencia de muchas empresas líderes alrededor del mundo demuestra que la

implantación exitosa de sistemas de administración de la seguridad y la protección ambiental, es fundamental en la mejora del desempeño en ambos aspectos. SIASPA, responde a tal necesidad.

El SIASPA está integrado por 3 componentes, integrados a su vez por 18 elementos, tal como se muestra en la siguiente tabla.

FACTOR HUMANO MÉTODOS INSTALACIONES1. Política, Liderazgo y

Compromiso.2. Organización.3. Capacitación.4. Salud Ocupacional.5. Análisis y Difusión de

Incidentes y buenasPrácticas.

6. Control de Contratistas.7. Relaciones Públicas y con

las Comunidades.

8. Planeación y Presupuesto.9. Normatividad.10. Administración de la

Información.11. Tecnología del Proceso.12. Análisis de Riesgos.13. Administración del Cambio.14. Indicadores de

Desempeño.15. Auditorias.

16. Planes y Respuesta aEmergencias.

17. Integridad Mecánica.18. Control y Restauración.

Cada elemento de SIASPA tiene una razón de ser, un objetivo y un alcance específicos que se complementa con el resto de los elementos que conforman el sistema, característica ésta, en la que reside su fortaleza, debido a que el efecto de los 18 elementos trabajando de manera organizada y armoniosa, es mucho mayor que el efecto de los mismos 18 elementos trabajaran por separado o de manera desorganizada.

Documents

Analisis Hazop